Brevet FR2502322A1 — publié le 19820924

À,4 - 2502322 La Lrésente invention concerne un procédé de poin- tage précis d'une arme à affût surélevé montée sur un véhicule de combat blindé, à l'aide d'une installation de conduite de tir qui comporte un système optique d'observation et de pointage, après le reprise par le pointeur, à l'aide d'un épiscope à stabilité propre, de la cible indiquée par le chef de char, l'invention concernant également le dispositif de mise en oeuvre du procédé. Ce procédé est particulièrement adapté aux armes de tir, mais il peut Otre utilisé, dans certaines conditions, pour les armes à téléguidage. Dans les blindés modernes, il est nécessaire d'avoir une probabilité élevée de premier coup au but afin de maintenir aussi faible que possible le risque propre par un anéantissement rapide des blindés ennemis. De plus, pour augmenter encore la propre protection, il est nécessaire de pouvoir combattre l'adversaire à partir des blindés amis en marche, parce qu'un véhicule en marche est plus difficilement touché par l'adversaire, notamment dans le cas d'une série irrégulière de mouvements de déplacement et surtout de directionsde déplacement. Pour augmenter la protection passive de l'équipage propre, il est encore nécessaire que celui-ci soit placé le plus bas possible dans le véhicule derrière la protection frontale balistique de la caisse du véhicule et que l'arme soit placée en haut du véhicule blindé, ce qui conduit pour le logement de celle-ci à un affût surélevé. L'affût surélevé est logé de façon à pouvoir être incliné en site dans un berceau sortant vers le haut d'une coupole se trouvant en haut du toit de la carcasse et pouvant tourner en même temps que la partie inférieure de la tourelle (tourelle proprement dite) se trouvant dans la caisse du véhicule. Ce berceau subit pendant le dépla- cement du véhicule, à cause de la masse apportée à son extrémité supé- rieure par l'affût surélevé et par suite des chocs de circulation, des déformations élastiques, bien que faibles, qui diminuent la probabilité de premier coup au but, dans la mesure o les épiscopes stabilisés placés dans la coupole de la tourelle sont utilisés par le pointeur (ou le chef de char) pour le pointage. Pour éviter ceci, on a proposé (état interne de la technique) de fixer à l'arme dans l'affût surélevé une lunette de pointage avec repère de visée, dont l'image est retransmise par un dispositif de Z télévision à un moniteu devant le pointeur (ou le chef de char). Ainsi l'arme est stabilisée en commun avec ce dispositif, qu'on appellera ici caméra de télévision pour le pointage ou caméra de pointage. Comme cette caméra est placée à proximité de l'arme en haut du véhicule blindé, elle est beaucoup plus exposée aux coups que 1es épiscopes placés plus bas du poin- teur et du chef de char. Pour cette raison et pour limiter l'encombrement, la partie optique de la caméra de pointage comporte une ouverture de visée de plus petit diamètre (moins lumineuse) que l'épiscope. C'est pourquoi, et comme la transmission par télévision entre la caméra de pointage et le moniteur ne se fait, pour des raisons de dépense, qu'en noir et blanc, le pointeur repère plus mal avec la caméra de pointage une cible indiquée par le chef de char qu'avec son épiscope qui fonctionne de façon purement optique et par conséquent avec la restitution des couleurs. Il s'ajoute à cela que la caméra de pointage possède un champ plus petit que ltipiscope, ce dernier étant généralement commutable de plus sur un second grossissement plus petit avec, en conséquence, un champ encore plus grand. Ces derniers avantages de l'épiscope par rapport à la caméra de pointage pour la saisie de la cible subsiste par ailleurs quand l'épiscope est comut sur la transmission par télévision au moniteur, par exemple pour augmenter le rendement crépuscu- laire ou bien si le pointeur ne peut plus observer son éplscope par le canal optique à cause des ébranlementsdu véhicule bien qu'on ne voie la qu'en noir et blanc. Dans les blindés conventionnels à tourelle dans les- quels il n'existe pas ce qu'on appelle ici la caméra de télévision pour le pointage, les épiscopes servent aussi bien pour l'observation que pour le pointage. Les épiscopes sont stabilisée chacun à l'aide d'un ensemble gyrosco- pique fixé sur eux. Indépendamment des stabilisations de l'optique, llt e est également stabilisée par un ensemble gyroscopique qu'elle porte. Pendant l'observations le chef de char et le pointeur guident chacun leur propre épiscope par des signaux d'orientation correspondants qu'ils transmettent par leur poignée aux stabilisateurs de leur optique. A ce moment, la direc- tion de l'arme est sans importance, elle se trouve stabilisé n'importe o. Pour combattre une cible, le membre d'équipage concerné, de préférence le pointeur, prend en charge l'arme dans la direction de son épiscope, de façon que l'arme soit asservie à l'épiscope stabilisé de façon primaire. I1 est désavantageux que l'erreur de stabilisation déjà présente sur l'épis- cope s'augmente pour erearr e-dA'e rre uriaset supplémentaire. Pour ! 3 2502322 la phase d'observation a de -l'épiscepe,-ee procédé est également celui qui est donné pour une arme à affût surélevé. Les conditions sont cependant différentes en cas de pointage avec une caméra de télévision qui n'est stabilisée en même temps que l'arme que par l'épiscope devenu à ce moment inutilisé. D'après la demande de brevet publiée de la République Fédérale d'Allemagne n0 1 913 406, on connait une installation de conduite de tir pour char de combat, avec un dispositif de conduite de tir commandé par un servant, avec laquelle le pointage de l'arme est facilité pour le servant pendant la phase critique de pointage à l'aide d'une émission de signaux et o l'intervalle de temps entre la reconnaissance de la cible et le tir à coup sûr de l'arme est raccourci. On apprend de plus à partir de cette demande que le commandant d'un avion peut intervenir dans la phase de pointage du tireur. On connait également un appareil de pointage associé à une arme, avec un tube amplificateur d'image ou convertisseur d'image (demande de brevet publiée de la République Fédérale d'Allemagne n' 2 205 325) Mais ces dispositifs ne se prêtent pas à la priseen compte de la cible dans une arme à affût surélevé dans laquelle la proba- bilité de premier coup au but est influencée défavorablement par les défor- mations élastiques de l'affût sortant par le haut du véhicule. Dans le cas d'une arme lanceuse de missilee la déformation élastique de l'affût, au contraire du canon, ne joue aucun rble pour l'atteinte de la cible, mais seulement pour la captation du missile, après son départ de la rampe de lancement, dans le champ de vision de l'optique de pointage. Le but de l'invention est de prévoir pour des véhicules blindés avec arme sur affût surélevé, un procédé et un dispositif qui permettent au pointeur une prise en compte ou une détection de la cible rapide et sûre ainsi qu'une attaque rapide de la cible avec une probabilité élevée de pre- mier coup au but. Ce but est atteint à l'aide d'un procédé qui est carac- térisé en ce que l'épiscope du pointeur est déplacé par le chef de char dans la position de son épiscope par pression sur une touche, alors que la valeur réelle de la position de l'épiscope du chef de char en site et en azimut est transmise comme valeur de consigne de la stabilisation de l'épis- cope du pointeur, en ce que l'image d'une caméra de pointage solidaire de l'arme est amenée sul on.aonit-r-ps--pc*nteurà l'aide d'une touche, 4 2502322 après prie en compte de la cibie dans son épiscope et en ce que finalement, à l'aide de la caméra de pointage, l'aime est pointée avec précision et le coup est tiré par le pointeur. Il petit alors être a,.aitageux que, à l'aide de la touche du chef de char, l'arme soit pointée en e temps que l'épiscope du pointeur dans la direction de l'Vpiscope du chef de char. De plus, par la touche du pointeur, l'arme est commutée simultanément sur ne stabilization primaire et elle est guidée par des signaux de direction de la poignée du pointeur, t spiscops A stabilisation propre du pointeur étant asservi > l'arme. De plus, quand le repère de pointage mobile de la caméra de pointage se trcuve dans la partie optique de cet appareil et après appui sur la touche par le poin- teur, elle est réglée de façon connue en soi d'aprts les valeurs de correc- tion (hausse, dérive) transmises par un calculateur de tir. Dans la mise en oeuvre du procédé, on utilise un diapo- ú5 sitif dans lequel on a prévu pour Plarme sur affgt s-urlev6 une camera de pointage solidaire de l'arme et o a chaque épiscope à stabilisation propre pour le chef de char et le Dointeur, on a associé un moniteur et une poignée de pointage munie de touches à pression, 1image de la zaméra pouvant ltre déclenchée sur le moniteur dv pointeur par preassion sur la touche et l'image de la cameéra se trouvant dans l'.piscope en dehors du canal purement optique pouvant apparaltre sur chaque meniteu. SuivanC un autre perfecionnement de l'invention, une forme de réalisation avantageuse consiste en ce qu'on a priva dans la poignée de pointage, sous forme de touches de pression, un double commutateur triple, tel que dans une première partie de la ccóutation, l'arme est commutable sur une stabilisation primaire, par une deuxième partie de la commutation les valeurs de correction (hausse, dérive) du repère de pointage mobile peu- vent éteintroduits dans la camera de pointage et, par une troisième partie de la commutation, l'épiscope à stabilisation propre peut être commuté sur l'asservissement à l'arme, de façon réversible. Les avantages de l'invention consistent notamment en ce que la prise en compte de la cible est meilleure et plus rapide, de plus le pointage fin de l'arme est plus précis et l'exactitude est assurée dans la rapidité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation-ete -e c r-ee-f eut,,,x dpn s annexés sur lesquels: 2502322 - la figure1 représente une coupe longitudinale au travers de la caisse blindée avec tourelle et coupole d'un char de combat avec arme sur affût surélevé, - la figure 2 représente une vue de dessus de la tourelle du char de la figure 1, après enlèvement de la coupole, et - les figures 3a et 3b représentent un schéma de trans- mission des signaux avec dispositif de commutation pour le procédé de l'in- vention, les connexions dans les deux représentations étant caractérisées par des petites lettres entourées d'un cercle, les autres lettres ayant les significations suivantes WK gyroscope d'arme OK " d'épiscope HK " auxiliaire El site Az azimut WKs signal du gyroscope d'arme HKs " l " i auxiliaire Fs " d'erreur Fr calculateur de tir aveccapteur de hausse et de dérive Z cible Selon la figure 1, la caisse blindée 1 d'un char de combat est divisée par la cloison du compartiment moteur 2 en un espace avant 3 pour l'équipage et un espace arrière 4 pour le moteur. Dans l'espace 3 est placé à l'avant un conducteur 5 et derrière lui, dans la tourelle 6, un chef de char 7 et un pointeur 8. La tourelle 6 peut tourner en azimut à l'aide d'un roulement 9 de la couronne de pivotement logée dans la carcasse 1 et elle est fermée vers le haut par une coupole 11 à peu près au niveau du toit 10 de la caisse. A la tourelle 6 ou à la coupole 11 est fixé un sup- port 12 qui, à son extrémité supérieure en forme de fourche, porte un tou- rillon 13 pour l'inclinaison en site de l'affût surélevé 14. Sur cet affût 14 est montée une arme 15, un magasin à munitions et un dispositif de charge- ment automatique de l'arme (non représentés) étant disposés dans la partie arrière de l'affût. En outre, on trouve à l'avant dans l'affût une caméra de télévision 16 pour le pointage, qui est fixée rigidement à l'arme 15 et se compose d'un objectif suivi d'une caméra de réception de télévision, un repère de pointage mobile se trouvant dans sa partie optique. La caméra -6 2502322 solidaire de l'arme sert, à cause de son ajustement à peine influençable sur l'arme, de référence pour le contrôle ou la correction de l'ajustement de l'épiscope sur l'arme. Comme on le voit particulièrement sur la figure 2, le chef de char 7 et le pointeur 8 possèdent chacun un épîscope 17 ou 18 à stabilisation propre, un moniteur 19 ou 20 et une poignée de pointage 21 ou 22 munie de touches à pression. Comme les épiscopes 17 ou 18 peuvent être stabilisés en propre aussi bien par le chef de char 7 que par le pointeur 8, ils obser- vent tous les deux - avant la prise en compte de la cible par le pointeur - les environs, généralement dans n'importe quelle direction indépendante l'une de l'autre. L'épiscope 18 du pointeur 8 peut être déplacé par le chef de char 7 dans la position de son épiscope 17, et la-valeur réelle de la position de l'optique du chef de char peut Etre transmise en site et en azimut comme valeur de consigne de la stabilisation de. l'optique du pointeur. De plus, le pointeur 8, après la prise en compte de la cible dans son épis- cope 18, commute l'image de la caméra 16 solidaire de l'arme sur son moniteur , il effectue le pointage fin de l'arme 15 à l'aide de la caméra et il déclenche le tir. Pendant la prise en compte de la cible, dans laquelle en général l'image est transmise de façon purement optique, donc en couleur, dans l'Episcope 18 du pointeur 8, celui-ci saisit également des caractéris- tiques de l'environnement de la cible, ce qui lui donne la possibilité, mal- gré la restitution d'images plus mauvaise par la caméra 16, de repérer avec elle plus rapidement et plus sûrement la cible. Le chef de char 7 place éga- lement immédiatement l'arme 15 et l'piscope 18 du pointeur 8 dans la direc- tion de son épiscope 17. Le pointeur 8 introduit sans interruption par pression sur unr touche des signaux dans un calculateur de tir. Après le départ du coup, le contrôle du point d'impact incombe au pointeur. D'après l'exposé donné au début, il peut le faire de meilleure façon avec son épiscope qu'avec la caméra de pointage, c'est pourquoi il retourne immédiatement après le départ du coup à son épiscope. Dans l'intervalle de temps o l'arme est stabilisée de façon primaire pendant le pointage fin et le tir, l'épiscope du pointeur, stabilisé en propre, est asservi à l'arme. De cette façon, l'épiscope, au moment o le pointeur y revient après le départ du coup, est pointé sur la cible, même s'il s'agit de cibles mobiles. SIr-/e-plande transmission des signaux pour l'azimut (figure 3a) et pour le site (figure 3b), tous les signaux électriques sont représentés par des lignes continues et les signaux non électriques (optiques, manuelset autres) sont représentés par des lignes interrompues. Pendant la prise en charge de la cible par le pointeur 8, 105, 105', un commutateur triple 100, 100' se trouve dans la position en pointillé. A ce moment, l'épis- cope 18, 101, 101' est stabilisé de façon primaire par sa stabilisation 102, 102' à l'aide d'un ensemble gyroscopique 103, 103' placé sur l'épiscope et il suit les signaux de pointage que le pointeur 8, 105, 105' fournit par sa poignée 22, 106, 106' à un calculateur de tir 107 et à la partie moyenne de l'interrupteur 100, 100' de la stabilisation 102, 102'. Un régulateur 108, 108' de la stabilisation de l'arme reçoit ses valeurs de consigne par l'in- termédiaire de la partie inférieure du commutateur 100, 100' à partir de dispo- sitifs de mesure 104, 104' sur l'épiscope 18, 101, 101', il les traite en commun avec les données d'un gyroscope d'arme 109, 109' ainsi que d'un dispo- sitif de mesure 110, 110' et il agit sur les entrainements de réglage 111, 111' de l'arme 15, 112, 112'. Pour obtenir une meilleure qualité de la stabi- lisation, on peut encore transmettre à un régulateur 108, 108' de la stabi- lisation d'arme des signaux du gyroscope auxiliaire 114, 114' de la caisse blindée 1, 113 du char. Pour la transmission de la cible par le commandant 7 au pointeur 8, 105, 105', le chef de char envoie de façon connue des signaux prépondérants à la poignée de pointage 22, 106, 106' du pointeur 8, 105, 105' et il déplace ainsi l'épiscope 18, 101, 101' du pointeur 8, 105, 105' et l'arme 15, 112, 112' dans la direction qu'il désire, après quoi le pointeur 8, 105, 105' prend en charge la cible dans son épiscope 18, 101, 101'. En principe, le pointeur après avoir effectué le pointage de précision, peut alors déclencher l'arme 15, 112, 112' et pour cela les valeurs de correction nécessaires (hausse, dérive) provenant du calculateur 107 sont transmises en supplément à l'entrée du régulateur 108, 108' de la stabilisation d'arme par la partie supérieure du commutateur 100, 100'. A cause des déformations élastiques du support 12 de l'affût 14, la probabilité de premier coup au but est influencée défavorablement dans ce procédé, c'est pourquoi ceci n'est considéré que comme un mode de fonctionnement auxiliaire. Pour augmenter la probabilité pour que le premier coup soit un coup au but, le pointeur, après la prise en charge de la cible par l'épiscope 18, 101, 101' actionne le commutateur 100, 100' par la touche à pression dans la position en trait plein. L'arme 15, 112, 112' est alors stabilisée de façon primaire à 8 2502322 l'aide de son gyroscope!09,-TO9-'t elle suit dit etement les signaux de pointage que le pointeur 8, 105, 105' fournit par sa poignée 22, 106, 106', le calculateur 107, à la partie inférieure du commutateur 100, lC.' et au régulateur 108, 108' de la stabilisation d'arme. Pour le pointage de précision, eic pointeur se sert de la camdza de poiltage 16, 115, 115' soli- daire de l'arme après commutation de son Smage sur son moniteur 20 par pression sur une touche non représentée sur sa poignée 22, 1065 106', un repère de cibles 116, 116e dans la partie optique de la caméra 16, 115, 11i5 recevant par l'intermédiaire de la paroie supérieure du commutateur 100, 100' les valeurs de correction (hausse, dérives du calculateur de tir 107 et se déplaçant en conséquence. La stabilisation- 1i2, 102' de l'épiscope 18, 101, 101' reçoit maintenant la position de l'arma 15 112, 112' venant du dispo- sitif de mesure 110, 110' par ilintermédiaire de la partie mnoyenne du comnu- tateur 100. 100' et servant de valeur de consigne et elle rV.gle ainsi le pointage de l'arme. Pour contr3ler le point d'impact, le pointeur 8, 105, ' remet le commutateur 100, 100' en position de départ, de sorte qu:il peut à nouveau observer au travers de 1 seopc 13 101, iql: stabilisé à nouveau de façon primaire;Jomme cette op:ie Mait asservie peneant le tir e l'arme,:e retour eé passe sans m u a1t7de prtur tonode l'épis- cope qui troubleraient l'r/servation du poinrt d'ILpact, Ausi bien ?. ce moment que pendant la prcedJente prive eu Sa de d la Cibie, le pointeur, que c soit volcntaire ou sur ordre, pet utilisern au lieu lu canal pure- ment optique de son êpiscope, la trarnsmission par téléiisioz sur son moni,- teur des cameras de rcepio mon gsdans i'épisaope. Dans l'obser- vation du point d'impact, ceci a!avantage que le pointeur n'a pas besoin de changer sa direction de visée entre l'image du moniteur de la caméra de pointage et le coup d'oeil dans son ëpiscope, en acceptant il est vrai la restitution noir et blanc de l'image de télévision. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in- vention. 9 2502322 _ _..._.,,.___.___..___.._ R E V E N D I C A T I ON S 1. Procédé de pointage précis d'une arme à affôt surélevé montée sur un véhicule de combat blindé, à l'aide d'une instal- lation de conduite de tir qui comporte un système optique d'observation et de pointage, aprâs la reprise par le pointeur, à l'aide d'un épiscope à stabilité propre, de la cible indiquée par le chef de char, caractérisé en ce que l'épiscope du pointeur est déplacé par le chef de char dans la position de son épiscope par pression sur une touche, alors que la valeur réelle de la position de l'épiscope du chef de char en site et en azimut est transmise comme valeur de consigne de la stabilisation de l'épiscope du pointeur, en ce que l'image d'une caméra de pointage solidaire de l'arme est amenée sur son moniteur par le pointeur à l'aide d'une touche, après prise en compte de la cible dans son épiscope et en ce que finalement, à l'aide de la caméra de pointage, l'arme est pointée avec précision et le coup est tiré par le pointeur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par la pression d'une touche du chef de char, l'arme est déplacée en même temps que l'épiscope du pointeur dans la direction de l'épiscope du chef de char. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, par la pression d'une touche du pointeur, l'arme est en mame temps commutéesur une stabilisation primaire et dirigée par les signaux de la poignée de pointage du pointeur, l'épiscope à stabi- lisation propre du pointeur étant asservi à l'arme. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le repère de pointage mobile de la caméra de télévision peur le pointage se trouve dans la partie optique de cet appareil et en ce qu'il est réglé d'une façon connue en soi par la pression d'une touche du pointeur.d'après des données de correction (hausse, dérive) trans- mises par un calculateur de tir. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on a prévu pour l'arme à affût surélevé une caméra de télévision de pointage solidaire de l'arme et- e e Lq.Qon associé à chaque épiscope à stabili- sation propre pour te cq f gb chazet.le pointeur, uf moniteur et une poi- gnée de pointage muni. touchas à presBaon,.I'image de la caméra de pointage pouvant ttre commutée par pression sur une touche sur le moni- teur du pointeur et l'image des caméras de télévision se trouvant dans les épiscopes en dehors du canal purement optique étant visible dans chaque moniteur correspondant. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on a prévu comme touches à pression dans la poignée de pointage un double commutateur triple, l'arme étant à chaque fois commutable par une première partie du commutateur sur une stabilisation primaire, les valeurs de correction (haesse, dérive) du repure de pointage déplaçable étant commutablesdans la caméra de pointage par une deuxième partie du commutateur et l'épiscope à stabilisation propre du pointeur étant commu- table par une troisième partie du commutateur sur l'asservissement à l'arme, ces commutations étant toutes réveraibles, i t - C cn> en