Brevet FR2588096A1 — publié le 19870403

Tête de Dpériscope. La présente invention se rapporte à un disposi- tif pour former une tête.de périscope, devant en parti- culier être utilisé pour des sous-marins. Actuellement, le dispositif connu destiné à la formation d'une tête de périscope est conçu de façon à être aussi compact que possible pour réduire au minimum le risque de détection. Cependant, les périscopes moder- nes sont de plus en plus sophistiqués et nécessitent la présence, au niveau de la tête de périscope, de plu- sieurs dispositifs optiques et il y a donc conflit entre les dispositions à prendre pour placer de tels disposi- tifs au niveau de la tête de périscope et la minimisa- tion des dimensions extérieures de la tête de périscope. La présente invention a pour objet un dispositif nouveau et perfectionné pour former une tête de péris- cope. Selon la présente invention, on préconise un dispositif pour former une tête de périscope, ledit dis- positif comprenant une structure creuse en forme de pyramide renversée, ladite structure étant conçue pour être reliée à un mât de périscope au voisinage du sommet de la forme pyramidale et comportant des surfaces exté- rieures fortement réfléchissantes, l'une au moins de ces surfaces extérieures comprenant une fenêtre pour la transmission du rayonnement à un dispositif optique si- tué a l'intérieur de ladite structure et faisant partie du périscope. Du fait que le dispositif a une forme pyramidale et est extérieurement fortement réfléchissant, la pro- babillté de détection par un tiers est très faible dans le domaine visible du spectre, dans le domaine infra- rouge du spectre, ainsi que pour les longueurs d'onde radar, en partie du fait que le dispositif est relative- ment indiscernable, en cours d'utilisation, de la mer environnante, et en partie du fait que le rayonnement de détection incident a tendance à être réfléchi & l'écart de la source de ce rayonnement. La structure peut être constituée, de façon appropriée, par de l'acier inoxydable, ses surfaces ex- térieures étant polies pour les rendre fortement réflé- chissantes. La forme pyramidale peut avoir une section droite polygonale et les surfaces extérieures formées par la facette de base et les facettes latérales de la forme polygonale peuvent être planes ou incurvées, concaves ou convexes, de préférence avec un rayon de courbure relativement important et, de préférence, avec une forme générale sphérique. Il est clair que, du fait que la structure creuse doit être reliée à l'extrémité supérieure d'un mât de périscope pour permettre la transmission de si- gnaux de l'intérieur de la structure creuse à travers l'alésage du mât creux, le sommet de la forme pyramidale est virtuel (c'est-à-dire que la pyramide est tronquée) et, en cours d'utilisation, le sommet virtuel est main- tenu au-dessous de la surface de la mer. Pour permettre la transmission du rayonnement le long d'une ligne de mire déterminée par un dispositif optique situé à l'intérieur de la structure creuse et faisant partie du périscope, une facette de base ou la- térale au moins de la forme pyramidale comprend une fenêtre qui, si le dispositif optique fonctionne dans la bande visible, doit être en verre. Pour chauffer la fenêtre de façon à maintenir l'absence de condensation, un réseau de fils conducteurs peut être incorporé dans le verre. Chaque facette de base ou latérale de la forme pyramidale peut contenir une ou plusieurs fenêtres pour la transmission du rayonnement. Une ou plusieurs fenê- tres peuvent être transparentes au rayonnement infra- rouge et être, de façon appropriée, constituées par du germanium. Dans le cas o une fenêtre est en verre, essen- tiellement transparent seulement dans la bande visible au rayonnement de détection, dans la bande du rayonne- ment infrarouge thermique, cette fenêtre aurait une émission faisant se comporter la fenêtre comme une image de la mer réfléchie dans la facette de la structure contenant la fenêtre et elle serait donc difficile à distinguer. La présence d'un réseau de fils conducteurs ou d'une pellicule conductrice dans le verre provoque- rait la réflexion des micro-ondes de détection comme un prolongement de la facette contenant la fenêtre, et elle apparaitrait au rayonnement de détection visible sous la forme d'un trou noir, mais d'une dimension suffisamment faible par rapport au reste de la structure pour être très difficile à détecter. Dans le cas o une fenêtre plane est constituée par une matière transparente au rayonnement infrarouge, la fenêtre se comporterait en réflecteur à la fois pour les longueurs d'onde visibles et radar et se comporte- rait en rétroréflecteur ou trou noir dans le domaine infrarouge. On préfère qu'un dispositif optique sous la forme d'un dispositif de formation d'images thermiques ou d'un dispositif visuel placé dans la structure creuse soit agencé de façon que sa ligne de mire ne soit pas disposée orthogonalement par rapport au plan général de la facette contenant la fenêtre. On va décrire à présent un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé schématique dont: - la figure 1 représente en perspective un appareil se- lon la présente invention; - la figure 2 est une vue latérale de l'appareil de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus de l'appareil de la figure 1. Comme le montre la figure 1, un dispositif pour former une tête de périscope comprend une structure creuse 10 en forme de pyramide inversée, comportant dans le cas présent une base triangulaire 11 et trois facet- tes latérales 12 dont l'une comprend une fenêtre 13 permettant la transmission du rayonnement à un dispo- sitif optique (non représenté) situé dans la structure et comportant une ligne de mire 14. En cours d'utili- sation, la structure est montée à l'extrémité supérieure d'un mat de périscope et est agencée pour ne dépasser qu'en partie de la surface de la mer environnante 15 et les surfaces extérieures des facettes 11, 12 sont ren- dues fortement réfléchissantes et jouent ainsi, dans tout le domaine visible, infrarouge et radar du spectre, le rôle de surfaces de miroir. Comme le montre la figure 2, la facette de base 11 est convexe avec un fort rayon de courbure de façon à former une surface sphérique peu profonde qui sous-tend seulement une aire de cible réduite à détecter par les tiers observateurs marins. Pour des observateurs situés au-dessus, la surface 11 aurait pour effet de réfléchir le ciel, comme le fait la surface des flots environnants 15. Chacune des facettes latérales 12 est inclinée d'un angle 0 effectif par rapport à la surface 15A de la mer , lorsque la mer est calme, l'angle n'étant pas égal a 90', en raison de la forme pyramidale de la structure , de sorte qu'un faisceau de rayonnement de détection tel que le faisceau A est réfléchi sous forme de faisceau A' et que le faisceau incident B est réfléchi sous la forme du faisceau B', aucun d'eux ne revenant à la source des faisceaux A,B respectifs. Dans le cas o la mer 15 n'est pas calme, un rayonnement de détection diffusé par la mer, réfléchi par une facette 12 vers la source du rayonnement de détection, aurait les mêmes caractéristiques et serait donc indiscernable du rayonnement réfléchi directement par la mer. Comme le montre également la figure 2, l1 struc- ture 10 est montée & l'extrémité supérieure d'un mât de périscope 18 au voisinage du sommet de la forme pyrami- dale (qui est tronquée, le sommet étant donc virtuel> au moyen d'un collier de serrage 19 et il y a un passage continu le long de l'alésage du mât 18 vers l'intérieur de la structure 10, pour la transmission de signaux le long de celui-ci. Selon une variante, le passage n'est pas continu, en raison d'une cloison prévue pour isoler le mât de périscope de la tête de périscope, dans le cas o cette dernière serait détériorée et laisserait donc passer de l'eau de mer. Dans ce cas, la transmission des signaux à travers la cloison est effectuée par des câbles électriques dans des gaines étanches. La figure 3 illustre la présence d'une fenêtre 13 dans l'une des facettes latérales 12 et d'un dispo- sitif optique 20 situé dans la structure 10 et définis- sant la ligne de mire 14 s'étendant à travers la fenêtre 13 suivant un angle e par rapport au plan général de la facette 12 contenant la fenêtre 13, e n'étant pas égal à 90. L'appareil 10 présente surtout, au moins dans les domaines de longueurs d'onde visuelles, thermiques et radar, des images de la mer et il est donc difficile pour des tiers de distinguer la présence de la structure de la mer 15. Tout rayonnement de détection réfléchi, qui peut être réfléchi par une facette 12, dépend de l'ouverture du réflecteur et de la longueur d'onde du rayonnement. En première approximation, pour un rayonne- ment incident de 18 GHz tombant sur une facette de 43 cm de haut, on obtient une étendue de faisceau de retour dans le plan vertical d'environ 2 et, la structure 10 étant de forme pyramidale avec un angle 0 différent de ', il y a une très faible probabilité qu'une partie de ce faisceau de retour étroit revienne à la source du faisceau pour être détecté comme indiqué sur la figure 2, même lorsque la mer 15 est calme et même lorsque l'angle 0 atteint 85' ou des valeurs de cet ordre. Des mers fortes ou agitées 15 introduisent une modulation de la direction du faisceau de retour, ce qui réduit encore la probabilité de détection et, dans le cas o l'axe longitudinal du périscope est incliné par rapport à la verticale de telle façon que l'angle entre une facette et la surface 15A de la mer soit de 90', de sorte que la totalité ou une partie de l'étendue du faisceau de retour revient à la source, en vue dans le plan verti- cal, il y a une faible probabilité de détection azimu- tale. Par exemple, à 18 GHz, une facette de 12 cm de large donnerait naissance à un faisceau de retour de 8' d'étendue, de sorte que, pour une structure 10 compor- tant seulement trois facettes, les trois zones de détectabilité de 8' font au total 24' sur la périphérie faisant au total 360', produisant un facteur de détec- tabilité azimutale maximum de seulement 7 % environ. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour former une tête de périscope, ledit dispositif étant caractérisé par la combinaison d'une structure creuse (10) en forme de pyramide inver- sée, la structure (10) étant conçue pour être reliée à un mât de périscope (18) au voisinage du sommet de la forme pyramidale et comportant des surfaces extérieures (11,12) fortement réfléchissantes, l'une au moins des surfaces extérieures (11,12) comprenant une fenêtre (13) destinée à transmettre un rayonnement à un dispositif optique situé dans ladite structure (10) et faisant partie du périscope. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la forme pyramidale a une section droite polygonale. 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des précé- dentes revendications, caractérisé en ce que la forme pyramidale -comprend une facette de base (11) qui est incurvée. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la forme pyramidale comprend une facette de base (11) qui est plane. 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la forme pyra- midale comprend une pluralité de facettes latérales (12) qui sont incurvées. 6. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la forme pyrami- dale comprend une pluralité de facettes latérales (12) qui sont planes. 7. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que ladite fenêtre (13) est constituée par du verre transparent seulement pour la bande visible, et en ce que la fenêtre comprend des moyens de chauffage pour supprimer la condensation sur le verre. 8. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite fenêtre (13) est constituée par une matière transparente au rayonnement infra-rouge.