Brevet FR2425049A1 — publié le 19791130

L ' évolution des blindages de protection des chars de combat vers des ensembles complexes, appelés parfois "composites", a singulièrement renforcé leur efficacité et leur résistance vis-à-vis des projectiles antichars, qu'ils soient du type à énergie cinétique ("projectile flèche", par exemple), ou du type à effet d'explosif (à charge creuse, par exemple). Dans certains cas, l'efficacité de la protection a été doublée à masse surfacique égale, ce qui permet de comprendre la grandeur du progrès accompli. La conception du projectile doit donc subir un progrès semblable, sous peine de rendre peu ou pas vulnérables les chars de combat de la prochaine gé nération. Le projectile suivant le brevet n" 77 25 655, du 23 août 1977, intitulé "Arme antichar sol-sol", déposé au nom de la demanderesse, constitue un exemple d'un nouveau progrès à la lutte antichar, par la réalisation d'une arme sol-sol à tir tendu, de conception nouvelle et originale, liée à un emploi également nouveau. Elle permet cependant de conserver le projectile à effet d'explosif, å assiette déformable ou à charge creuse, moyen notamment intéressant par sa faible masse spécifique, avec, en découlant, des facilités de propulsion, de construction, de transport par le fantassin, etc. La présente invention vise un projectile qui fait application du brevet de la demanderesse cité plus haut, qui, pour déclencher sa séquence de fonctionnement au-dessus de l'objectif, est équipé d'un senseur original électromécanique d'impact porté par un fil, ainsi que d'un système essentiellement électromécanique de repérage angulaire, problème important, car la plupart des projectiles modernes sont animés d'une vitesse de rotation autour de leur axe longitudinal. Mais le système selon l'invention n'est pas seulement limité aux projectiles organisés conformément au brevet déjà cité. Il s'applique, sans sortir de son cadre, à tout projectile ou engin dont l'effet terminal est produit en survolant l'objectif. On énumère d'abord, ci-après, les principales caractéristiques de l'invention. La description d'un exemple de construction permet ensuite de mieux préciser ladite invention, Selon l'invention, le senseur électromécanique est lancé depuis le projectile, pendant le vol de celui-ci, et, comme déjà dit plus haut, reste lié à lui par l'intermédiaire d'un fil. Selon l'invention, la trajectoire du senseur est située en dessous de la trajectoire du projectile, la position du centre de gravité dudit senseur étant préférentiellement en avant de l'extrémité avant dudit projectile. Selon l'invention, le senseur touche ou percute l'objectif et délivre un signal, par exemple électrique, ou mécanique, qui initie la chaine de fonctionnement du projectile. Par exemple, dans le cas d'application au système décrit par le brevet précité, il engendre le basculement par allumage de l'im- pulseur et la mise à feu de la charge militaire du projectile, selon une chronométrie prédéterminée. Selon l'invention, le repérage angulaire en roulis du projectile est réalisé en prenant pour référence le plan défini par l'axe longitudinal du projectile et le senseur, Ce plan est sensiblement fixe en roulis, pendant le vol balistique de l'engin. Selon l'invention, le senseur est lié au projectile par l'intermédiaire d'un sous-ensemble libre en roulis par rapport au reste du projectile. Ce sousensemble peut etre, par exemple, le nez du projectile. Selon l'invention, le ou les capteurs de repérage angulaire en roulis sont situés dans le corps du projectile, et l'on prévoit un ou plusieurs repères en regard de ce ou de ces capteurs, dans le sous-ensemble libre en roulis mentionné ci-dessus. Selon une variante de l'invention, la disposition des capteurs et des repères est inversée. Sans sortir du cadre de l'invention, ces capteurs peuvent être de types magnétiques, électromagnétiques, optiques, photosensibles, radiosensibles, cette énumération n'étant pas limitative. Selon l'invention, l'impulseur est de préférence unique, mais possède des tuyères multiples, ce qui lui confère une capacité d'etre omnidirectionnel, mais on peut aussi, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser des impulseurs multiples à tuyères uniques ou multiples. Selon l'invention, la désobturation préférentielle de l'une des tuyères précisant la direction de l'impulsion est assurée par un cordeau de découpe. Ladite désobturation préférentielle peut aussi etre réalisée, sans sortir du cadre de l'invention, par d'autres moyens pyrotechniques, mécaniques ou électromécaniques. Selon l'invention, un circuit de traitement logique assure la liaison entre le signal d'impact, le repérage angulaire et l'initiation de la chaîne de fonctionnement de l'engin ; par exemple allumage de l'impulseur de basculement et de la charge militaire. Ce circuit comporte une temporisation qui assure la coordination de divers éléments de fonctionnement ; par exemple allumage de l'impulseur, désobturation de la tuyère choisie -et ce à l'instant le plus favorable, pour que la poussée moyenne soit orientée de telle façon que le déplacement moyen soit dans le plan de référence angulaire- initiation de la chalne pyrotechnique de la tête militaire. Selon l'invention, Ia temporisation ci-dessus est de préférence électonique, mais, sans sortir du cadre de l'invention, elle peut être, par exemple, pyrotechnique, mécanique, ou électromécanique. Dans le cas d'application au système décrit dans le brevet précité, le projectile selon l'invention est tiré en tir tendu, et de telle sorte que la trajectoire passe toujours à une certaine hauteur au-dessus de l'objectif, de l'ordre de 0,5 à 2,5 m par exemple. - Ceci est obtenu préférentiellement en visant le milieu de l'objectif sous une hausse fixe analogue à la hausse de combat des armes légères antichars actuelles. L'arme est définie de telle sorte qu'en visant le milieu de l'objectif, par exemple un char, la hausse de combat assure le passage du projectile audessus du char, à la hauteur précitée choisie. Comme décrit dans le brevet précité de la demanderesse, la charge militaire attaque le char par le toit en survolant I'objectif, ce qui lui confère une efficacité accrue - d'une part, parce que les protections sont et resteront plus faibles sur cette partie du char qui est à l'abri des atteintes des munitions existantes à at taque frontale; - d'autre part, parce que l'angle d'attaque de l'objectif par l'effet terminal, par exemple selon l'invention, assiette déformable, reste proche de 0 à 30". Le senseur électromécanique à fil et le détecteur de repérage angulaire objets de l'invention sont de technologie simple et rustique, et bénéficient d'une grande insensibilité. aux contre-mesures, ce qui leur procure une grande fiabilité d'emploi. Conformément à l'invention, le senseur électromécanique est éjecté, par exemple par charge pyrotechnique, depuis un tube canon porté par le projectile, mais, sans sortir du cadre de l'invention, tout autre système de propulsion dudit senseur peut être utilisé, en particulier un mini-propuIseur à réaction. Selon l'invention, le fil de liaison entre le senseur et le projectile est lové autour du culot sous calibré du senseur, mais, sans sortir du cadre de l'invention, on peut envisager tout autre système de lovage dudit fil; en particulier, on peut prévoir un lovage dans une bobine située dans le projectile, ou un lovage extérieur autour du projectile ou du sous-ensemble repère angulaire. L'exemple décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, se rapporte à l'application de l'invention à un projectile agissant en douche, basculant autour de son centre de gravité au-dessus de l'objectif (selon le brevet de la demanderesse cité plus haut). I1 est bien précisé, cependant, qu'il s'agit uniquement d'exemples, et que l'invention peut s'appliquer également, sans Sortir de son cadre, à tous autres modes de réalisation, formes, proportions, dispositions, modes de construction. En particulier, l'invention s'applique à tous autres projectiles, engins ou missiles, agissant par survol, ou au moment du survol, de l'objectif. Au cours de cette description, on se réfere aux dessins annexés, sur lesquels - la Figure 1 est une vue, en coupe longitudinale, d'un projectile selon l'invention; - la Figure 2 représente, en coupe longitudinale, le système de repérage angulaire contenu dans l'ogive du projectile de la Figure 1 ; - la Figure 3 représente, à échelle agrandie, un détail du projectile de la Figure 1, constitué par le senseur dans son tube canon; - la Figure 4 est un schéma précisant la détection du roulis; et, - la Figure 5 est un schéma montrant le principe de fonctionnement d'un projectile ou d'un engin selon l'invention, depuis sa sortie de la bouche du lanceur jusqu'à la détection de l'objectif. En se référant aux Figures I à 3, on y a représenté le tube de lancement l,qui contient le projectile se composant d'un propulseur Z contenant une charge propulsive 3, une tuyère 4, et des ailettes déployables 5. Sans sortir du cadre de l'invention, le propulseur peut être aussi à chambre annulaire La liaison 6 du propulseur 2 et de la tête 8 contient une fusée de culot 7. La tête 8 dans cet exemple non limitatif avec assiette déformable, comporte un revêtement 8', une enveloppe 8", un carénage 8"', une charge d'explosif 9 et un amorçage 9'. Selon l'invention, le projectile comporte, logés dans la partie avant 10, le senseur électromécanique 11 (Fig. 3), positionné dans un tube canon 25 incliné en k sur l'axe longitudinal, les circuits de traitement des signaux 12, et un système à un ou plusieurs impulseurs 13, de préférence à poudre. L'action F de ce système d'impulseur est transversale, et se trouve à une distance maximale D du centre de gravité G du projectile, de façon à provoquer un moment maximal par une charge propulsive minimale. L'impulseur, de préférence unique, 13, est équipé de plusieurs tuyères radiales 28, dont la désobturation est réalisée à l'aide de cordeaux de découpe 27, reliés à des conducteurs d'allumage 27'. Le circuit logique de traitement des signaux 12 comporte, selon l'in Invention, un système de temporisation qui assure la simultanéite de l'allumage de l'impulseur et de la désobturation. Les organes selon l'invention, senseur 11, circuit de traitement 12 et système d'impulseurs 13, sont de préférence annulaires, pour ne pas gêner l'effet terminal de la charge militaire. Le corps de propulseur annulaire 40 est fixé sur la partie avant 10. I1 est obturé par un couvercle 41. La chambre 42 contient la charge propulsive 43, formée par exemple (non limitatif) de rondelles parallèles fixées sur une âme cylindrique en résine 44. Ces rondelles, dont les plans parallèles sont de direction transversale à l'axe longitudinaI du projectile, ont donc même direction que l'axe de chacune des tuyères de l'impulseur, d'où un bon rendement de l'écoulement des gaz produits par les rondelles formant la charge propulsive selon l'invention. Un carénage 45 assure la continuité aérodynamique du profil. La source d'énergie 14 selon l'invention, placée dans la partie avant 10, peut être unique et commune à l'ensemble des systèmes, mais on peut concevoir, sans sortir du cadre de l'invention, des sources d'énergie séparées. L'ogive 16 contient, selon l'invention (Figure 2), le système de repé rage angulaire, par exemple de verticale ; celui-ci, selon l'invention, comporte un sous-ensemble indépendant en roulis du reste du projectile, par exemple le nez 17, monté sur des roulements à billes 17". Sans sortir du cadre de l'inven- tion, on pourra utiliser un autre sous-ensemble et un autre système : palier à aiguilles, palier à fluides Ce nez 17, par exemple conique, est lié au senseur par un fil 15, terminé au niveau dudit nez par une double branche attachée aux deux extrémités du plus grand diamètre du cône, Un cône 46 relie L'ogive 16 au projectile. Un carénage 47 profile le nez. Dans le système décrit, les capteurs de repérage sont constitués d'une ou plusieurs diodes 20, d'un ou plusieurs réflecteurs 21, d'une ou plusieurs cellules photosensibles réceptrices 22, mais, sans sortir du cadre de l'invention, d'autres systèmes peuvent être employés, utilisant des propriétés telles que, par exemple magnétisme, électromagnétisme, radioactivité. Dans le système décrit, les diodes 20 et les cellules réceptrices 22 sont situées sur la face avant 16' de la partie principale du projectile; les surfaces réflectrices sont situées sur la face arrière 17' dudit nez 27. Elles sont situées sur deux cercles égaux et concentriques 18 et 19 (Fig. 2). La discrimination de la position angulaire du projectile par rapport à la référence donnée par le nez et le senseur se fait, selon l'invention, par analyse des signaux transmis en aval de chaque cellule réceptrice. Le senseur Il est composé d'un corps 23 en matériau de forte densité et d'un contacteur 24 (percuteur 24', amorce 24"). Celui-ci est, dans le mode de réalisation représenté, à contact et percussion pyrotechnique, mais, sans sortir du cadre de l'invention, il peut être à contact mécanique Le fil 15 sert de circuit de transmission pour le signal. Lors du fonctionnement, le senseur 1 1 est éjecté depuis le tube canon 25, à l'aide d'une charge en poudre 25'. Le fil 15 est lové sur le culot 26 sousc alibré du senseur. Tout autre système d'éjection ou de lovage du fil peut être utilisé sans sortir du cadre de l'invention, par exemple une bobine logée dans le projectile, sur l'une de ses parties, notamment à l'extrémité de son ogive. Pour une meilleure compréhension du fonctionnement du senseur selon l'invention, on a représenté, Figure 5, les trajectoires du projectile depuis la sortie du tube jusqu'à l'impact sur un objectif, figuré ici par un char. Au départ du coup, le projectile P sort de la bouche du tube de lancement. La séquence d'allumage du propulseur de lancement 2 provoque l'allumage de la charge 25' de poudre dans le tube-canon 25 du senseur, et projette le senseur 11 à l'extérieur du projectile P, La construction et les principes selon l'invention décrits plus hauts permettent, malgré le roulis du projectile, au fil de rester fixe dans le plan vertical du départ initial du senseur, et de se dérouler sous le projectile P. Le fil 15 occupe la position 15', et le senseur la position 11'. Au fur et à mesure du déroulement du fil 15 et du vol du projectile P, ceux-ci et le senseur 11' occupent (Fig. 5) les positions successives A, B et C. Selon l'invention, les caractéristiques balistiques respectives du projectile P et du senseur 11' sont telles que ledit senseur précède toujours le projectile P, d'où une tension permanente du fil 15' (ou 15). La longueur L du fil 15 (ou 15') est telle que, compte tenu de sa trajectoire en avant et en-dessus du projectile P, elle permet, selon l'invention, et compte tenu de la visée précisée plus haut, de survoler l'objectif O à une hauteur H de l'ordre de 0,50 à 2,50 m, par exemple. Lorsque (Fig. 5), le senseur a touché l'objectif O (position C), le percuteur 24 percute llamorce 24", ce qui ouvre le circuit électrique et fournit le signal déclenchant la séquence de fonctionnement. Dans le cas général, le projectile P continue son vol, et son effet terminal s'exerce, selon l'invention, au-dessus de l'objectif lorsque ledit projectile le survole. Dans le cas particulier du système selon le brevet de la demanderesse cité plus haut, l'impact du senseur (position C) initie l'impulseur 13 et fait basculer le projectile (position D), puis fait fonctionner la charge militaire (position F). REVENDICATIONS 1 - Arme sol-sol à tir tendu, notamment du type lance-roquette, missile, mortier, canon à culasse fermée, canon sans recul, fusil, tirant un projectile dont l'effet terminal s'exerce pendant le survol de l'objectif par action de haut en bas, caractérisée en ce que ledit projectile est pourvu d'un senseur électromécanique percutant l'objectif, notamment un véhicule blindé, et déclenchant la séquence de fonctionnement du projectile au-dessus de l'objectif. 2 - Arme selon la revendication 1, caractérisée en ce que Le projectile comporte un système à un ou plusieurs impulseurs à action transversale, à poudre de préférence, et en ce que ledit senseur donne un ordre, d'une part au système d' impulseurs > pour faire tourner le projectile autour de son centre de gravité afin de l'amener en position plongeante au-dessus de l'objectif > et d'autre part au fonctionnementr avec une chronologie choisie, de la tête militaire du projectile. 3 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le senseur électromécanique se compose notamment d'un corps en matériau de densité élevée, d'un culot auquel est raccordé le fil d'un contacteur et ledit contacteur, de préférence à contact pyrotechnique et à perchuteur, ce senseur étant logé dans un tube canon de projection positionné dans le projectile, assurant l'éjection du senseur. 4 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le senseur électromécanique est lié au projectile qui le porte par ledit fil de Iiaison, qui assure en outre, de préférence, la transmission du signal émis par ledit senseur percutant l'objectif 5 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fil de liaison est, avant éjection, lové soit sur le culot du senseur, soit sur une bobine logée dans le projectile, sur une de ses parties, notamment à l'extrémité de son ogive. 6 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête du contacteur dudit senseur précède, sur trajectoire, le projectile proprement dit, la tension du fil tenant compte des caractéristiques balistiques respectives du projectile et du senseur et de son fil. 7 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contacteur, préférentiellement pyrotechnique, du senseur, et qui ouvre le circuit constitué par les deux brins du fil de liaison projectile-senseur, peut aussi être mécanique, électromécanique, magnétique, ou piezo-électrique. 8 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le senseur est logé dans la partie avant du projectile précédant la tête explosive proprement dite, son-tube-canon étant incliné par rapport à l'axe longitudinal dudit projectile, ladite partie avant contenant également les circuits de traitement et la source d'énergie, les dispositions de ces équipements étant tout ou partie annulaires, pour ne pas gêner, ou peu gêner, l'effet terminal de la charge militaire. 9 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un détecteur de référence angulaire de roulis qui détermine la direction dans laquelle se trouve l'objectif. 10 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le projectile. comporte préférentiellement un sousensemble le constituant, ou indépendant de celui-ci, en roulis, lié mécaniquement au senseur, donc sensiblement fixe en roulis, ce sous-ensemble indépendant étant de préférence formé par le nez de l'ogive de ce projectile. 1 1 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les capteurs de référence de roulis sont préférentiellement situés dans le projectile, et le ou les repères de roulis dans le sousensemble libre en roulis, de préférence le nez de l'ogive. 12 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les capteurs sont préférentiellement photosensibles, radiosensibles, mais ils peuvent être aussi magnétiques, électromagnétiques, optiques, capacitifs. 13 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, préférentiellement, le sous-ensemble libre en roulis est monté sur palier à billes, à aiguilles ou à fluide. 14 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, préférentiellement, l'orientation du roulis -du sousensemble libre est réalisée par une double attache, aux extrémités d'un diamètre de ce sous-ensemble libre, du fil de liaison entre le projectile et le senseur. 15 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, préférentiellement, l'impulseur de basculement autour du centre de gravité du projectile est à chambre unique. mais à tuyères multiples, dont la désobturation est assurée, préférentiellement, soit par cordeaux de découpe, soit encore par tout moyen pyrotechnique1 mécanique ou électromécanique, le choix de la tuyère à désobturer étant commandé par l'ensemble senseur-détecteur de roulis -circuit de traitement. 16 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce quelle comporte un impulseur unique, à chambre annulaire, placé entre l'ogive et la partie avant du projectile succédant à la charge explosive proprement dite, la charge étant formée par des rondelles parallèles montées sur une âme annulaire en résine le plan desdites rondelles étant perpendiculaire à l'axe longitudinal du projectile. 17 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit de traitement logique, situé en aval du senseur et du détecteur de position angulaire, comporte un système de temporisation préférentiellement électronique, soit encore pyrotechnique ou mécanique. 18 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le retard d'allumage de l'impulseur est tel que la poussée moyenne soit, dans le plan de référence angulaire contenant l'axe du projectile et le senseur, au contact avec l'objectif. 19 - Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le retard d'initiation de la tête explosive est fonction du temps de parcours,en vue de moduler l'angle de basculement de telle sorte qu'au moment de l'initiation, l'axe du projectile soit centré sur l'objectif.