Brevet FR2568365A1 — publié le 19860131

! Article de munition à phase de vol terminale commandable, et procédé pour sa navigation en direction de la cible. L'invention concerne un article de munition dont la phase de vol terminale est commandable et qui est équipée dans le plan en section transversale passant par son centre de gravité d'un système à impulsions orienté radialement et tournant autour de l'axe longitudinal de l'article de munition, qui peut être allumé par un circuit de commande prévu à bord de l'article de munition au moyen d'un dispositif détecteur, après la détection d'une cible, sur le côté opposé par rapport à l'orientation momentanée du système à impulsions. Un tel article de munition est connu sous le nom de projectile d'artillerie à trajectoire corrigible par le DE-PS-15 78 139. Mais l'invention concerne un article de munition (qui n'a pas obligatoirement la forme d'un projectile et peut être également de forme cylindrique), dont plusieurs sont transportés par un porteur au-dessus d'une région constituant la cible et largués en cet endroit de manière à descendre dans une position dans l'espace plus ou moins définie, en effectuant des recherches dans la région de la cible au moyen de dispositifs détecteurs montés dans les article de munition vers des cibles à combattre, en direction du plan du mouvement des cibles, et ensuite d'allumer la charge de combat à une distance appropriée par rapport à une cible qui a été détectée. De telles article de munition cylindriques sont décrits en détail notamment dans le DE-A 23 40 653, le DE-A 23 53 566, le DE-A 30 42 063 ou le DE-A 32 37 485, en tenant compte de diverses possibilités de réalisation de leurs dispositifs détecteurs de repérage, de leur charge de combat ou de leur comportement cinématique, ces brevets étant incorporé en totalité aux présentes à titre de références. Les article de munition à charge de combat qui présentent l'effet de pénétration le plus important sur des cibles fortement blindées sont ceux qui transforment, lorsqu'ils sont étroitement rapprochés de la cible, un revêtement en forme de c8ne pointu en un dard de particules de grande énergie. Mais le problème est que les commandes de poursuite de la cible qui doivent être montées (pour se rapprocher étroitement de la cible) dans les article de munition, exigent des dispositions importantes et coûteuses aussi bien sur le plan énergétique que sur celui de la construction; les mesures constructives destinées au vol vers la cible étant particulièrement importantes quand il s'agit pour l'article de munition non pas d'un corps présentant une forme aérodynamique avantageuse à surfaces directrices du type d'un projectile d'artillerie pouvant être dirigé au cours de sa phase terminale, mais d'une forme cylindrique de l'article de sous-munition qui est moins coGteuse et qui peut être réalisée à moindre coût. Dans le projectile dont la trajectoire peut être corrigée et qui est constitué selon le type de la publication de l'art antérieur mentionnée au début et représentant le type de l'invention, il est prévu un tube orienté radialement pour le tir d'un projectile auxiliaire (qui peut être mise à feu au moyen d'au moins une charge auxiliaire) dans le plan en section transversale o est situé son centre de gravité. Du fait de la réaction provoquée par le tir, on superpose provisoirement à une vitesse longitudinale constante du projectile une accélération transversale pour infléchir la trajectoire (balistique jusqu'à ce moment) en vue de suivre la cible. Pour obtenir ce résultat, il est nécessaire que sur l'ensemble de la trajectoire jusqu'à la cible, le projectile conserve effectivement une vitesse longitudinale constante. Car le dispositif détecteur doit détecter l'apparition de la cible sous un angle de déviation fixe et prédéterminé; et auquel doit alors correspondre la trajectoire résultante qui a été modifiée, qui est prédéterminée de façon fixe par la superposition vectorielle-de l'accélération transversale. Mais une telle correction discontinue de la trajectoire au cours d'une poursuite momentanée de la cible ne peut, comme cela s'est avéré, n'atteindre le but sur une cible exécutant de son côté des manoeuvres, que si un système de poursuite fonctionnant de façon continue est à nouveau actif au moins au cours de l'approche immédiate de la cible; système auquel s'oppose par ailleurs le fait que le dispositif détecteur devient en pratique sans effet lors de l'approche rapprochée de la cible pour la raison qu'il est saturé. Connaissant ces circonstances, l'invention a pour but de réaliser une diminution substantielle de la dérive du coup au but sans mesures énergétiques et constructives importantes, notamment quand il s'agit d'articles de munition et d'articles de sous-munition à comportement balistique non défini se déplaçant vers la cible, et de ce fait d'obtenir une utilisation plus efficace, notamment d'une munition anti-blindés à revêtement de charge creuse formant un dard. Selon l'invention, ce but est atteint essentiellement du fait que le système à impulsions est constitué sous forme d'un certain nombre de générateurs d'impulsion, disposés le long de la périphérie de l'article de munition, que le dispositif détecteur destiné à la poursuite continue d'une cible qui a été détectée est conçu pour fournir des informations de dérive de la cible en fonction de son éloignement et de sa directions et que le générateur d'impulsion qui est allumé par le circuit de commande est celui qui, du fait de son dimensionnement donné et de son orientation momentanée, agit de façon antagoniste par rapport à un décentrage dans l'espace de la ligne de visée donnée à bord de l'article de munition en direction de la cible détectée, en raison de la modification de vitesse vectorielle qui en découle de l'approche de l'article de munition vers la cible. Cette solution présente les avantage combinés de permettre une correction de trajectoire discontinue pouvant être réalisée de façon avantageuse sur le plan énergétique lors du mouvement d'approche de l'article de munition vers la cible détectée, et du fait d'une poursuite d'une cible avec visée vers l'avant (c'est-à-dire avec le repérage continu de la navigation proportionnelle), en raison de la précision théoriquement la plus forte possible du coup au but d'une navigation à course de collision, de la mise en oeuvre la plus efficace car ponctuellement précise de la charge de combat formant un dard. Du fait du comportement à visée vers l'avant de ce mouvement d'approche vers la cible par l'article de munition, le résultat est qu'il n'y a plus de perturbations qui finalement, lors de l'approche rapprochée de la cible, rendent le dispositif détecteur défaillant (pour déterminer la ligne de visée à partir d'un détection constante de la cible depuis l'article de munition); car le point d'impact est déjà extrapolé. En raison du dimensionnement connu de l'orientation incorporée et prédéterminée par des mesures constructives du générateur d'impulsions agissant dans le plan de section transversale dans lequel est situé le centre de gravité, l'allumage d'un générateur d'impulsion détermine une accélération transversale, dans le système de coordonnées fixes de l'article de munition, connue à l'avance en importance et en direction et qui se superpose vectoriellement au mouvement d'approche momentané de l'article de munition (essentiellement fourni par l'accélération provoquée par l'attraction terrestre) vers la cible qui a été détectée. Selon la solution de l'invention, il suffit simplement de déduire à bord de l'article de munition, à partir de l'observation continue d'une déviation dans l'espace de la ligne de visée (depuis l'article de munition jusqu'à la cible momentanément détectée), au moyen de laquelle cette déviation de la ligne de visée peut être compensée par l'accélération transversale momentanée de l'article de munition, de façon à parvenir à nouveau à un repérage continu. Au cours de la rotation de l'article de munition autour de son axe longitudinal, celui des générateurs d'impulsion encore disponibles qui présente précisément l'orientation permettant de réaliser cette accélération transversale, est allumé. Si l'importance de l'impulsion transversale fournie par celui-ci ne suffit toujours pas pour modifier la vitesse d'approche nécessaire pour réaliser un repérage continu et stopper le mouvement d'excursion (déplacement) de la ligne de visée momentanée, il y a lors allumage d'un autre générateur d'impulsion dès que ce dernier a été pivoté dans la direction précédemment déterminée par rapport à la cible qui a été détectée par les capteurs. Cette manoeuvre est également répétée quand en raison d'une accélération transversale trop forte ou en raison d'une modification de la ligne de visée du fait de la cible, cette ligne de visée doit à nouveau être modifiée. Ainsi, le mouvement d'approche d'origine de l'article de munition subit éventuellement en passant par plusieurs étapes - des modifications telles que s'établit respectivement à nouveau, au moins momentanément, la ligne de visée alignée constamment dans l'espace (repérage continu depuis l'article de munition de la cible détectée) et de ce fait la déviation très faible vers le but de la course de collision selon la navigation proportionnelle. Pour obtenir ce résultat il suffit simplement d'exercer une influence déterminée sur la composante de mouvement radiale de l'article de munition; et il est absolument inutile dans ce cas de prévoir un système inertiel pour déterminer les composantes du mouvement de l'article de munition dans la région o se déplace la cible quand une orientation approximativement normale de l'article de munition - par exemple par un moyen à écoulement dynamique - est prédéterminée lors de son approche du plan du mouvement de la cible détectée. Avantageusement, l'invention prévoit des générateurs d'impulsion de dimensions différentes. De préférence, plusieurs générateurs d'impulsion sont allumés les uns après les autres quand ils sont chacun tournés exactement selon l'orientation voulue dans l'espace pour compenser une dérive de la ligne de visée. Une orientation normale par rapport au plan du mouvement de la cible peut lui être déjà donnée par la détection de la ligne de visée. Mais l'invention prévoit que l'axe de rotation du système à impulsions de l'article de munition intersecte sensiblement verticalement le plan du mouvement de la cible détectée. Avantageusement et au moins pendant une phase de vol de stabilisation au début de son approche vers la cible, l'article de munition est équipé d'un parachute d'orientation. L'invention concerne donc également un procédé de navigation discontinue d'un article de munition vers la cible, qui prévoit qu'un générateur d'impulsion est allumé à bord de l'article de munition et provoque la formation d'une impulsion transversale destinée à modifier le mouvement avec des composantes de mouvement appliquées à l'article de munition et telles que celles juste déterminées à bord de l'article de munition en tant que composantes du mouvement vers la cible transversalement à la ligne de visée momentanée. D'autres variantes et d'autres perfectionnement, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation et d'un exemple d'utilisation préféré de l'objet de l'invention, représenté sur le dessin fortement abstrait qui est limité à l'essentiel et n'est pas à l'échelle. Sur le dessin: la figure 1 est une vue horizontale d'un article de munition équipé de générateurs d'impulsion, lors de la détection d'une cible en mouvement, la figure 2 représente l'article de munition selon l'invention et la cible selon la figure 1 en vue verticale dans le plan du mouvement de la cible. Il s'agit pour l'article de munition 11 montré de façon esquissée en vue latérale à la figure 1 d'une sous-munition dans laquelle est disposé, dans un logement cylindrique 12, un revêtement de charge creuse 13 formant un dard. L'article de munition 11 est équipé d'un dispositif détecteur 14 représenté ici symboliquement sur le côté avant - comprenant par exemple un dispositif de localisation actif à ondes millimétriques (radar) pour détecter continuellement la dérive angulaire et en distance d'une cible 15 par rapport à un système de coordonnées fixe avec l'axe de rotation longitudinal 16. L'article de munition (ou de sous-munition) 11 largué par un porteur (non représenté sur le dessin) au-dessus de la région de la cible dans laquelle a été détectée ou dans laquelle on pense qu'il existe au moins une cible 15 à combattre, tourne à une vitesse de quelques tours à la seconde autour de son axe longitudinal 16 qui se rapproche au moins approximativement de la verticale 17 après une certaine phase de vol de stabilisation et coïncide avec le plan du mouvement central de la cible 15. Pour réaliser cet alignement et comme montré à la figure 1, un parachute 18 peut être amené à se déployer sur l'article de munition 11 pendant la phase de stabilisation qui suit l'éjection à partir du porteur de sous-munitions, et qui est ensuite sectionné. Dans le plan orienté transversalement à l'axe 16 et dans lequel est situé le centre de gravité 19 de l'article de munition 11 sont disposés, dans la périphérie de son logement 12, des générateurs d'impulsion orientés radialement 20 (par exemple sous la forme de charges détonatrices ou de petits réacteurs fonctionnant en provoquant des impulsions) qui peuvent être activés (c'est-à-dire allumés) sélectivement par un circuit de commande 21 en fonction de leur orientation dans l'espace par rapport à la cible 15 détectée à partir de l'article de munition 11. Les mouvements momentanés de l'article de munition 11 ainsi que de la cible 15 suivie par son dispositif détecteur 14 et la position momentanée dans l'espace de la ligne de visée 22-22a-22' entre eux peuvent être représentés subdivisés vectoriellement en leurs composantes dans le plan du mouvement de la cible ou plan horizontal h (selon la vue en plan esquissée de la figure 2) et dans un plan vertical s qui est perpendiculaire à ce dernier (selon la figure 1). Selon l'importance du mouvement relatif entre les vitesses vil de l'article de munition 11 et v15 de la cible 15, la ligne de visée 22 entre eux subit un déplacement dans l'espace. Ce dernier peut être détecté à bord de l'article de munition 11 par le dispositif détecteur 14 et, subdivisé en composantes, évalué dans le circuit de commande 21 sous forme d'une variation dans le temps d'un angle de repérage vertical 23 (par rapport à l'axe longitudinal 16 du corps) et un angle de repérage horizontal 24 (par rapport à une orientation de référence fixe du corps) sous forme de vitesses angulaires de repérage v23 et v24; ainsi que cela est représenté par des équations à la figure 1 et à la figure 2 en tenant compte du fait que la vitesse de la cible est représentée chaque fois sous forme du produit vectoriel du rayon et de la vitesse angulaire. Selon les conditions géométriques connues de la navigation à visée vers l'avant ou proportionnelle (voir par exemple DE-C 15 31 71, figure 2, pour la poursuite de la cible dans son plan de mouvement)9 deux corps se déplaçant l'un par rapport à l'autre circulent alors sur une trajectoire de collision quand la ligne de visée qui les relie conserve un angle de repérage constant dans l'espace (dit "repérage constant"). De ce fait, l'article de munition 11 doit manquer la cible quand par exemple le mouvement relatif entre les deux qui est d'abord prise en considération à la figure 1 conduit à une modification dans le temps (v23) de la ligne de visée 22s-22sa quand les angles de repérage mentionnés 23-23a/24-24a ne sont pas constants dans le temps. Il en résulte d'un autre côté que l'article de munition 11 se trouve avec la cible 15 sur la trajectoire de collision - une charge optimale, et donc ponctuellement précise, à formation de dard pouvant donc être amenée à agir directement avant l'impact sur la cible blindée - si l'on parvient par une modification de mouvement appropriée vIl de l'article de munition 11 se déplaçant dans le plan du mouvement de la cible à compenser ces modifications de l'angle de repérage, et donc de parvenir au repérage fixe dans l'espace ("permanent") à bord de l'article de munition 11 (de toute manière d'une façon toujours transitoire). Les générateurs d'impulsion 20 disposés transversalement à son axe 16 servent à infléchir de façon correspondante le mouvement d'approche de l'article de munition 11. Ces générateurs d'impulsion peuvent être dimensionnés de façons diverses, de façon à provoquer par leur allumage des impulsions transversales diverses dans le plan en section transversale o est situé le centre de gravité. Mais tous les générateurs d'impulsion 20 peuvent être de même constitution. Ce qui est déterminant est que chacun des générateurs d'impulsion 20, du fait de sa rotation autour de l'axe longitudinal de l'article de munition 11- (il est égal que le système d'impulsions tourne par rapport à l'article de munition 11 ou soit solidaire de ce dernier), puisse occuper chaque orientation azimutale; et qu'en raison des conditions constructives de l'article de munition 11, il soit possible dans le circuit de commande 21 d'établir une subordination azimutale entre la ligne de visée momentanée 22 et l'orientation momentanée venant de l'un des générateurs d'impulsion 20 encore disponibles (donc non encore allumés), et pouvant donc être utilisés pour l'allumage envisagé. Selon les exigences des équations montrées sur le dessin, on obtient à nouveau et d'une certaine manière, par un déplacement parallèle de la ligne de visée 22-22', le repérage par l'article de munition 11 de la cible 15. Pour cela, il faut qu'une modification de vitesse vll provoquée par un générateur d'impulsion 20' - qui peut être représentée par les composantes vectorielles vllh dans le plan du mouvement de la cible 15 et vils dans le plan vertical par 22h - vienne compenser la somme des vecteurs de vitesse angulaire v24, v23 des composantes 22h, 22s de la ligne de visée. A bord de l'article de munition 15, il suffit donc simplement de déterminer trigonométriq ement et continuellement les distances projetées de la cible /22h/ et /22s/ ainsi que leurs vitesses angulaires v23, v24 à partir de l'éloignement /22/ mesuré de la cible et le déport angulaire de cette cible. On obtient ainsi les composantes du mouvement v15.22h et v15s.22s de la cible qui sont perpendiculaires à la ligne de visée 22. Les positions momentanées des générateurs d'impulsion 20 encore disponibles (dimensionnement prédéterminé des impulsions) doivent être en outre contr8ôlées quand un générateur d'impulsion 20' a tourné exactement dans une direction (par rapport à la cible détectée 15) dans laquelle son allumage provoque la modification de vitesse vil qui réduit en tout cas les vitesses angulaires actuelles v23, v24, pour s'opposer à la déviation actuellement déterminée de la ligne de visée 22; de manière ainsi à obtenir à nouveau et autant que possible une ligne parallèle 22' passant par la nouvelle position de la cible 15. Il en résulte qu'un générateur d'impulsion 20' doit être allumé quand son accélération transversale provoque, du fait de son orientation momentanée (pour un dimensionnement connu de l'impulsion), aussi précisément que possible une modification de vitesse résultante vllh + vils avec les vecteurs des composantes partielles v20'.22h et v20's.22s, qui sont aussi importants que les vecteurs de mouvement vl5h.22h et v15s.22s déterminés à bord par le dispositif détecteur. Comme dans ce cas les composantes vectorielles respectives agissent en général également en direction de la ligne de visée 22 = 22s + 22h (à savoir lorsque les générateurs d'impulsion 20 ne sont pas orientés exactement parallèlement au plan h du mouvement de -la cible), il n'y a qu'un léger déplacement du moment de la collision, sans influence sur la navigation proportionnelle proprement dite. Ce critère peut toujours être correctement approché du fait que l'accélération transversale provoquée par l'allumage d'un générateur d'impulsion déterminé 20' - il est alors égal que les générateurs d'impulsion 20 soient dimensionnés de façon différente ou tous de la même façon - est connue (pour déterminer une modification de vitesse vil); car elle ne dépend alors que de l'orientation azimutale momentanée du générateur d'impulsion 20' à allumer et de son dimensionnement prédéterminé par sa construction. Ainsi, on peut déterminer par les moyens connus de l'algèbre matricielle de vecteurs à l'intérieur du circuit de commande 21 celui des générateurs d'impulsion disponibles qui doit être excité pour son allumage (dans quelle position azimutale par rapport à la cible 15), pour respecter en fonction des possibilités les conditions des équations décrites, et s'opposer ainsi à une déviation de la ligne de visée 22. Si après un premier allumage d'un générateur d'impulsion 20' la modification de vitesse nécessaire vil n'est pas encore atteinte, le générateur d'impulsion 20' qui est disponible à la suite (avec une charge appropriée) est allumé à la prochaine occasion (après une rotation appropriée du système d'impulsions); suite à quoi s'établit la trajectoire de collision en gradins dont l'allure est esquissée à la figure 1. Les conditions décrites valent également dans le cas o (contrairement à la supposition simplifiée qui a été faite pour le dessin et qui a été décrite précédemment) l'axe de rotation 16 du système d'impulsions qui. descend n'est pas approximativement perpendiculaire au plan du mouvement h de la cible 15 à atteindre mais est orienté d'une façon quelconque par rapport à ce dernier. Il suffit alors que l'article de munition 11 - par exemple en complétant son dispositif détecteur 14 par un système inertiel - soit équipé de dispositifs capteurs pour déterminer l'orientation momentanée de l'article de munition 11 dans l'espace de mouvement de la cible; et le circuit de commande 21 doit être équipé d'un circuit d'évaluation complété de façon appropriée pour convertir les vecteurs de mouvement déterminés par rapport au système de coordonnées fixe du corps dans le système de coordonnées fixe dans l'espace de ce corps dans lequel se déplacent la cible 15 et l'article de munition 11 avec son système d'impulsions. Grâce aux équations de transformation de coordonnées d'Euler qui sont connues, un tel calcul ne présente pas de difficultés fondamentales. REVENDICATIONS 1. Article de munition (11) dont la phase de vol terminale est commandable et qui est équipée dans le plan en section transversale passant par son centre de gravité d'un système à impulsions orienté radialement et tournant autour de l'axe longitudinal (16) de l'article de munition (11), qui peut être allumé par un circuit de commande (21) prévu à bord de l'article de munition (11) au moyen d'un dispositif détecteur (14), après la détection d'une cible (15), sur le côté opposé par rapport à l'orientation momentanée du système à, impulsions, caractérisé en ce que le système à impulsions est constitué sous forme d'un certain nombre de générateurs d'impulsion (20),disposés le long de la périphérie de l'article de munition (11), que -le dispositif détecteur (14) destiné à la poursuite continue d'une cible (15) qui a été détectée est conçu pour fournir des informations de dérive de la cible au circuit de commande (21) en fonction de son éloignement et de sa direction, et que c'est le générateur d'impulsion (20') qui est celui qui est allumé par le circuit de commande du fait de son dimensionnement donné et de son orientation momentanée, qui agit de façon antagoniste par rapport à un décentrage dans l'espace de la ligne de visée (22) donnée à bord de l'article de munition (11) en direction de la cible (15) détectée, suite à la modification de vitesse vectorielle (vll) qui en découle de l'approche de l'article de munition (11) vers la cible (15). 2. Article de munition selon la revendication 1, caractérisé en ce que sont prévus des générateurs d'impulsion (20) de dimensions différentes. 3. Article de munition selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que plusieurs générateurs d'impulsion (20') sont allumés les uns après les autres quand ils sont chacun tournés exactement selon l'orientation voulue dans l'espace pour compenser une déviation de la ligne de visée (22). 4. Article de munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il lui est imparti, par la détection de la ligne de visée (22), une orientation normale par rapport au plan du mouvement de la cible (15). 5. Article de munition selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il intersecte par l'axe de rotation (16) de son système à impulsions dirigé sensiblement verticalement le plan du mouvement de la cible détectée (15). 6. Article de munition selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un parachute d'orientation (18), au moins pendant la phase de vol de début ou de stabilisation pendant son approche vers la cible (15). 7. Procédé de navigation discontinue vers une cible d'un article de munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un générateur d'impulsion est allumé à bord de l'article de munition et provoque la formation d'une impulsion transversale destinée à modifier le mouvement, avec des composantes de mouvement appliquées à l'article de munition telles que celles juste déterminées à bord de l'article de munition en tant que composantes du mouvement de la cible transversalement à la ligne de visée momentanée.