Brevet FR2422137A1 — publié le 19791102

L'invention concerne les projectiles, notamment antichars, fonctionnant lors du survol de Objectif et elle vise plus particulièrement les moyens de commande (mise à feu notamment) utilisés dans le fonctionnement de ces projectil es antichars. Les systèmes d'armes connus, utilises pour combattre les véhicules blindés par tir de projectiles, attaquent les parties susceptibles d'entre atteintes par ces derniers au cours de la trajectoire. 1l s'ensuit que pour réduire llefficacité de ces attaques, les véhicules accroissent leur protection avec des blindages épais, complexes et résistant sur les faces qui s'offrent aux impacts de ces projectiles, et, en particulier, sur les faces frontales. L'invention a pour objet un détecteur destiné à commander le fonctionnement du projectile, (mise à feu notamment des moyens de destruction emportés par ledit projectile) pour atteindre les parties les moins blindées des véhicules, c'est-à-dire les faces supérieures latérales ou arrière. Dans ce mode d'attaque, le projectile survole le véhicule et les moyens vulnérants sont constitués, par exemple, de charges explosives à effet focalisé telles que charges creuses, charges plates ou à éclats, assiettes déformables, etc. Pour parvenir à ce fonctionnement, il est nécessaire que soit élaborée, à bord du projectile, l'information qui indique la proximité du véhicule et celle qui donne la direction de ce dernier, afin que les moyens utilisés pour diriger l'action de la charge vulnérante vers le véhicule puissent agir à temps dans le court instant du survol. Le projectile peut etre, par exemple, du type décrit dans le brevet de la Demanderesse N" 77 25655 du 23 août 1977, intitulé : "Arme antichar sol- sol". L'invention propose un dispositif simple, adaptable à tous les projectiles et destiné à la délivrance de ces informations. Le dispositif objet de l'invention utilise les propriétés des inductances mutuelles des circuits pour obtenir un signal électrique dès qutune masse métallique entre dans le champ créé par un circuit dit inducteur alimenté par un courant alternatif. Dans l'invention, ce circuit est associé à un second circuit dit induit ou de détection, disposé de manière que l'inductance mutuelle avec le premier circuit soit nulle sinon proche de zéro. Pour expliquer le phénomène utilisé dans 19invention en vue d'obtenir le signal de détection, on prendra, selon un exemple non limitatif de l'invention, deux circuits formés chacun par une bobine plate. Les faces de ces bobines sont disposées pour etre orthogonales.Dans ces conditions, la théorie prévoit que ltinductance mutuelle est nulle, clest-à-dire que lorsque cet ensemble est placé dans un espace amagnétique et non conducteur, il n'apparat aucun signal électrique aux bornes de la bobine qui correspond au circuit induit alors que la bobine d'mduc- tion est alimentée en courant variable. Une masse conductrice, introduite dans ltespace environnant l'ensem- ble, forme un troisième circuit qui pré sente des inductances mutuelles particulières avec chacun des circuits orthogonaux. L'inductance avec le circuit inducteur engendre un courant dans la masse conductrice, qui induit, par suite de l'existence d'wie inductance avec le circuit dit induit, un courant dans ce dernier. On voit ainsi que la présence de la masse conductrice est obtenue par l'apparition d'un signal aux bornes du circuit induit. Dans le fonctionnement du dispositif qui vient d'entre décrit, la masse conductrice est représentée par le véhicule objectif. Le signal qui apparait augmente à mesure que le projectile équipé du dispositif se rapproche du véhicule par la mutuelle inductance entre chacun des circuits orthogonaux et ce dernier croit selon la formule de Neumann qui exprime la mutuelle inductance M de deux circuits Cl, C2 en fonction de la distance r qui les sépare et de ltangle out qu'il s déterminent l'un par rapport à l'autre Selon l'invention, le traitement du signal détecté consiste à mettre en évidence, par des moyens connus, son accroissement pour délivrer l'information qui indique la proximité du véhicule. Le dispositif précédent est perfectionné, selon l'invention, pour permettre la délivrance de l'information qui donne la direction du véhicule par rapport à un repère fixe lié à un projectile tournant. Ce perfectionnement consiste à utiliser un circuit inducteur qui rayonne un champ présentant un axe de symétrie et à le placer sur le projectile de manière que cet axe soit confondu avec celui autour duquel steffectue la rotation du projectile. Conformément à la disposition requise pour obtenir une induction nulle, le circuit induit sur lequel s'effectue la détection du signal est orthogonal au précédent. Au cours de la rotation, ce dernier circuit présente avec celui que constitue le véhicule une mutuelle inductance variable, en appliquant la formule de Numann et, en schématisant le circuit induit par une bobine plate, on obtient une mutuelle inductance qui varie selon une fonction cosinus, les amplitudes maximales étant obtenues lorsque l'axe de la bobine passe par le centre du véhicule.A chaque rotation, le signal détecté présente deux amplitudes maximales; elles se différencient par un changement de phase du signal, le flux qui induit ce dernier traversant le circuit induit, au cours d'une rotation, par des faces différentes, le déphasage est de 180 . Selon l'invention, on utilise ce déphasage pour lever l'indétermination, à I80 près du circuit induit, donc du projectile, par rapport au véhicule, en comparant la phase du signal induit à celle du courant alternatif d'alimentation du circuit inducteur et en effectuant la détection des amplitudes maximales dans lesquelles le signal présente le même déphasage par rapport au courant. Selon l'invention, la détection du signal s'effectue par démodulation synchrone avec le courant drinduction afin de ne prendre en compte, dans le signal capté, que la part induite par la fréquence propre au dispositif et éliminer ainsi les perturbations par les parasites électromagnétiques éventuels. La description précédente du dispositif concerne la combinaison d'un circuit d'induction avec un circuit induit; l'invention n'est pas limitée à cette constitution volontairement simplifiée pour en faciliter l'exposé et la compréhension, elle prévoit la combinaison de plusieurs circuits induits avec un circuit inducteur. Lorsque la détection de la direction du véhicule doit être précise, les circuits induits, suivis de leurs moyens électroniques de traitement des signaux, délivrent successivement ltinformation tle de la direction au cours du passage du projectile près du véhicule objectif. Pour conférer au dispositif une fonction sélective, ltinvention prévoit l'adjonction d'un capteur sensible à une influence caractéristique des véhicules blindés, ce capteur évite que le fonctionnement de la charge vulnérante intervienne lorsque le projectile passe à proximité de masses conductrices diverses, ne présentant pas le caractère de cette influence. Ltinfluence retenue par ltinvention pour faire fonctionner ce capteur est constituée par la modification du champ magnétique terrestre, apportée par les parties ferromagnétiques présentes dans tout véhicule blindé. Le capteur est constitué par une bobine dont l'axe est coaxial à celui du projectile; le déplacement linéaire de ce dernier dans le champ magnétique terrestre non perturbé n'engendre aucun signal dans cette bobine parce que l'uniformité du champ n'engendre aucune variation de flux. Par contre, le passage à proximité du véhicule produit une force électromotrice due à l'influence magnétique qui change le vecteur champ terrestre en intensité et direction.Selon l'invention, la force électromotrice est détectée par des moyens électroniques connus qui autorisent la délivrance des informations qui conduisent à la mise de feu de la charge explosive lorsque la force électromotrice a atteint une valeur choisie. Pour simplifier l'ensemble des circuits disposés dans le projectile, l'invention prévoit, dans le cas où le circuit inducteur est constitué par une bobine, l'utilisation de cette dernière pour réaliser, outre la fonction d'induc- teur, celle de capteur de l'influence magnétique. La fréquence du signal induite par la variation de nux étant très basse par rapport à celle du courant d'induc- tion, la détection s'opère par des moyens électroniques qui ne prennent en compte que la basse fréquence Un moyen connu pour effectuer cette détection, consiste à utiliser, par exemple, des selfs de blocage pour la fréquence d'alimentation de la bobine par le générateur de courant alternatif; ces selfs sont interposées dans le circuit prélevant le signal. L'exemple suivant est destiné à illustrer l'invention en présentant un ensemble qui utilise les dispositions prévues par cette dernière. 1l est bien entendu que cet exemple ne limite pas l'invention qui pourra hêtre appliquée dans tout dispositif mettant en jeu des moyens différents. Au cours de cet exemple on ee réfere à la figure unique du dessin annexé qui représente le schéma du dispositif. Le circuit inducteur est réalisé par la bobine I, coaxiale au projectile A cette bobine est associé le circuit induit 2 formé par une bobine plate dont l'axe est perpendiculaire à celui du projectile. La bobine d'induction est alimentée par un générateur de courant alternatif 3 qui lui délivre une fréquence fixe. Le signal recueilli aux bornes 2 est amplifié par 4 pris est traité dans un démodulateur synchrone 5 qui élimine les fréquences différentes de celle qui caractérise le générateur 3. Un comparateur de phase 6 compare la phase du signal détecté à celle du générateur; pour une valeur de phase déterminée, il délivre une information; la valeur de phase est fixée pour lever le doute de 1800 sur le détecteur angulaire du véhicule. Le détecteur d'amplitude 7 délivre une information pour la valeur maximale atteinte par le signal issu du démodulateur 5; les deux informations ainsi élaborées actionnent le circuit ET qui fournit l'information finale du détecteur, à laquelle correspond la position du projectile la plus proche du véhicule et pour laquelle le centre de ce dernier est situé sur l'axe de la bobine induite. A l'ensemble précédent est associé un circuit 9 qui détecte l'influence magnétique du véhicule; Le capteur est constitué par la même bobine que celle utilisée pour induire un champ dans ltespace. L'élimi- nation de la tension alternative d'alimentation est obtenue, dans l'exemple, par l'utilisation de selfs qui bloquent les fréquences élevées et notamment celle de la tension d'alimentation, et laissent passer le courant de basse fréquence résultant de l'influence magnétique. Dès qu'un niveau déterminé est atteint, le détecteur fournit une information qui permet avec le circuit ET 10, la délivrance sur la borne de sortie 11 du signal utilisé pour le fonctionnement du projectile et notamment pour la mise à feu de la charge. REVENJ)ICTI0s i;. Dispositif destiné à assurer le fonctionnement des projectiles antichars survolant l'objectif et notamment leur mise à feu, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens délivrant une information qui indique la proximité du véhicule objectif et la direction de ce dernier. 2.- Dispositif selon la revendication 1-, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'induction alimenté par une source de courant alternatif auquel est associé un ou plusieurs circuits induits disposés de manière que l'inductance mutuelle avec le premier circuit soit nulle, sinon très faible. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'induction rayonne un champ qui présente un axe de symétrie confondu avec l'axe autour duquel s'effectue la rotation du projectile. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits induits sont réalisés par des bobines plates orthogonales au circuit d'induction 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le circuit inducteur est réalisé par une bobine plate coaxiale au projectile. 6A- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la détection du signal délivré par les circuits induits est réalisée par un démodulateur synchrone. 7.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la proxilité du véhicule et sa direction par rapport à un circuit induit, est mise en évidence par le détecteur du maximum de l'amplitude du signal recueilli sur ce circuit. 8.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la comparaison entre la phase du signal recueilli et celle du courant d'induction, est réalisée par des moyens électroniques pour lever l'indétermination de 180- sur la position en rotation 9.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un détecteur de l'influence magnétique du véhicule-objectif. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le détecteur d'influence magnétique autorise la délivrance de l'information de proximité et de direction lorsqu'un signal de basse fréquence apparaît aux bornes d'un capteur inductif. 11. - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit d'induction est utilisé pour former le capteur inductif.