Brevet FR2605805A1 — publié le 19880429

Simulateur d'agression par impulsion électromagnétique. La présente invention se rapporte aux simulateurs d'agression par impulsion élecrotromagnétique, destinés à produire, en un instant extrê- mement bref, une onde électromagnétique intense. De tels simulateurs servent, par exemple, à tester l'efficacité de moyens mis en oeuvre pour protéger des éléments fragiles de circuits électroniques qui, sans cette protection, seraient, à coup sur, détruits par une onde électromagnétique intense. Il est connu d'employer des simulateurs comportant une antenne conique, placée pointe tournée vers le bas, notamment pour rayonner des ondes en polarisation verticale. L'antenne mesure plusieurs dizaines de mètres de haut et constitue, avec la charpente qui lui sert de support, un ensemble relativement imposant, difficile et très long à installer, peu souple d'emploi et coOteux. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients. Ceci est obtenu grâce à un simulateur conçu pour être transporté par voie aérienne et pour pouvoir être utilisé à des distances du sol plus ou moins grandes. Selon l'invention un simulateur d'agression par impulsion électro- magnétique, comportant une antenne à éléments rayonnants disposés sensiblement pour former un cône à pointe tournée vers le bas, un générateur d'impulsions couplé à l'antenne et un déclencheur pour déclen- cher un signal de sortie du générateur, est caractérisé en ce qu'il est conçu pour être aéroporté et pour fonctionner alors qu'il est aéroporté et en ce qu'il comporte pour cela un dispositif d'écartemet pour maintenir la forme du cône, au moins lors du fonctionnement du simulateur, et en ce que l'antenne comporte un contrepoids radioélectrique couplé électrique- ment aux éléments rayonnants par le générateur et disposé verticalement au-dessous de la pointe du cône, du moins lors du fonctionnement du simulateur. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéris- tiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent: - la figure 1, un schéma d'une première réalisation d'un simulateur selon l'invention, - la figure 2, un schéma électrique du simulateur de la figure 1, - la figure 3, un schéma d'une seconde réalisation d'un simulateur selon l'invention. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure 1 représente un simulateur réalisé de manière à constituer un parachute. Ce simulateur comporte en effet une antenne de type conique avec des éléments filaires rayonnants, tels que 10, qui forment un cône 1 et sont solidaires, à une de leurs extrémités, d'une coupole 4 et, à l'autre de leurs extrémités, d'une nacelle; la nacelle soutient un contrepoids radioélectrique 2. La coupole 4 est une coupole classique de parachute, formée de fuseaux de tissu cousus ensemble. Dans l'exemple décrit les éléments rayonnants du cône sont, en fait, ligaturés chacun le long d'un câble synthétique et les câbles synthétiques consti- tuent les suspentes du parachute tandis que les éléments rayonnants n'ont qu'un rôle radioélectrique; ce montage a l'avantage de simplifier l'étude et la réalisation du simulateur en séparant les fonctions mécaniques et radioélectriques mais il est également possible d'utiliser les éléments rayonnants du cône de l'antenne pour constituer les suspentes du para- chute. La nacelle 3 comporte, dans une enveloppe cylindrique de protec- tion, un dispositif d'excitation qui sera précisé à l'aide de la figure 2. Le contrepoids 2 est constitué par un ensemble d'éléments filaires rayonnants, tels que 20, disposés sensiblement selon les génératrices d'un cylindre vertical et maintenus en position par des écarteurs 21 à 24; il est à noter que les écarteurs peuvent aussi bien être réalisés en matériau isolant qu'en matériau conducteur, étant donné que le champ électrique à l'intérieur du contrepoids est nul. Dans cette antenne isolée du sol, puisque destinée à fonctionner lors de sa descente en parachute, le contrepoids 2 remplace la prise de terre d'une antenne de type conique, électriquement reliée à la terre. La figure 2 est un schéma électrique montrant l'antenne de type conique avec son cône, 1, et son contrepoids, 2, et les circuits du dispositif d'excitation 3 contenu dans la nacelle de la figure 1. Dans l'exemple de réalisation qui a servi à la description selon les figures 1 et 2 le cône I présente un angle au sommet d'environ 60 degrés et est formé de 25 éléments rayonnants d'environ 30 m chacun; le contrepoids 2 comporte 12 fils conducteurs également d'environ 30 m chacun et constitue un cylindre; l'antenne ainsi réalisée présente une bonne impédance d'antenne aux alentours de 5 MHz. Les circuits du dispositif d'excitation sont connectés entre le point chaud de l'antenne, H, que constitue la pointe du cône 1, et le point froid de l'antenne, F, que constitue le haut du contrepoids 2; ces circuits du dispositif d'excitation de l'antenne comportent un générateur d'impul- sions, 30, du type générateur de Marx, dont les sorties sont reliées aux points H et F de l'antenne, une alimentation 31 pour alimenter le générateur et un circuit manomètrique 32. Il est rappelé qu'un générateur de Marx est constitué par un ensemble de condensateurs associés à des éclateurs de manière à pouvoir être chargés en parallèle et déchargés en série; dans l'exemple décrit les condensateurs sont des condensateurs produits spécialement par la société française LCC et présentent les caractéristiques suivantes: pavé de forme cylindrique d'environ 20 cm de diamètre et 10 cm de hauteur, tension d'utilisation de 100 kV. L'alimenta- tion 31 comporte un jeu de piles au lithium, montées pour fournir une tension continue de 24 V, et un convertisseur continu-continu permettant de passer de 24 V à 100 kV. Le circuit manomètrique 32 est un circuit de commande de déclenchement du générateur de Marx 30 en fonction de l'altitude grâce aux indications fournies par une capsule manomètrique; dans l'exemple décrit le circuit 32 permet de choisir entre un et cinq déclenchements du générateur de Marx, par parachutage, et permet de choisir l'altitude à laquelle doit se produire chacun des déclenchements. La figure 3 représente un simulateur conçu pour être transporté par un hélicoptère, 4, protégé contre les champs électromagnétiques intenses. Le simulateur ayant servi d'exemple pour ce schéma présente le même c8ne, 1, à éléments rayonnants, 10, et le même contrepoids, 2, que le simulateur selon le schéma de la figure 1; ses caractéristiques électriques sont les mêmes, à la différence près que le circuit manomè- trique 32 (voir figure 2) de déclenchement du générateur de Marx est remplacé par une commande à distance, placée dans l'hélicoptère de manière à être utilisée au moment choisi par un opérateur voyageant dans l'hélicoptère. Un câble multifilaire 33 assure les liaisons électriques entre l'hélicoptère 4 et la nacelle 3 avec, en particulier, la liaison relative à la commande à distance mentionnée ci-avant et la liaison entre les piles au lithium de l'alimentation du générateur de Marx, transportées dans l'hélicoptère, et le convertisseur continu-continu de cette même alimen- tation, transporté dans la nacelle. La différence principale entre le simulateur selon la figure 3 et le simulateur selon la figure I réside dans le fait que la coupole de parachute est remplacée par un élément porteur 5, constitué par quatre haubans H1 à H4 (en fait, dans l'exemple décrit, il y a douze haubans mais, pour la clarté du schéma seuls quatre de ces haubans ont été représentés sur la figure 3) et un cadre circulaire, 50, dont la rigidité est renforcée par une croix formée de deux barres perpendiculaires B1, B2; les barres sont disposées selon deux diamètres du cadre circulaire 50 et les haubans sont accrochés à l'une de leurs extrémités sous l'hélicoptère et à leur autre extrémité respectivement en des points régulièrement répartis sur le cadre 50. Le simulateur selon la figure 3 peut également être accroché sous un ballon captif ou sous un ballon dirigeable protégé contre les champs électromagnétiques intenses. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits; en particulier le nombre et la longueur des éléments rayonnants de l'antenne, l'angle au sommet du c8ne 1, le nombre et la longueur des conducteurs du contrepoids 2, le dispositif d'écartement (coupole 4 de la figure 1, élément porteur 5 de la figure 3) qui sert à maintenir, au moins lors du fonctionne- ment du simulateur, la forme du cône, le type de circuits utilisés, peuvent être modifiés par rapport aux exemples décrits sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que le circuit manomètrique 32 de la figure 2 peut être remplacé par une radiocommande du déclenchement du générateur de Marx. C'est ainsi également que le générateur d'impulsion, dans la mesure o il ne doit servir qu'une seule fois au cours d'un essai, peut être chargé à terre et que le simulateur peut donc ne pas comporter une alimentation qui lui soit propre et qui soit aéroportée avec lui. D'une façon très générale l'invention s'applique à tout simulateur d'agression par impulsion électromagnétique qui utilise une antenne de type conique avec un contrepoids et qui est prévu pour être aéroporté et pour fonctionner alors qu'il est aéroporté et ceci quelle que soit les moyens mis en oeuvre pour transporter le simulateur par voie aérienne. REVENDICATIONS 1. Simulateur d'agression par impulsion électromagnétique, com- portant une antenne à éléments rayonnants disposés sensiblement pour former un cône (1) à pointe tournée vers le bas, un générateur d'impulsions (30) couplé à l'antenne et un déclencheur (32) pour déclencher un signal de sortie du générateur, caractérisé en ce qu'il est conçu pour être aéroporté et pour fonctionner alors qu'il est aéroporté et en ce qu'il comporte pour cela un dispositif d'écartement (4; 5) pour maintenir la forme du cône, au moins lors du fonctionnement du simulateur, et en ce que l'antenne comporte un contrepoids radioélectrique (2) couplé électriquement aux éléments rayonnants par le générateur et disposé verticalement au- dessous de la pointe du cône, du moins lors du fonctionnement du simulateur. 2. Simulateur selon la revendication 1, destiné à être parachuté et à être utilisé lors de son parachutage, caractérisé en ce que le dispositif d'écartement est une coupole (4) de parachute et en ce que les éléments rayonnants (10) du cône (1) partent du point chaud (H) de l'antenne et sont dirigés vers la périphérie de la coupole (4). 3. Simulateur selon la revendication 1, destiné à être transporté, par voie aérienne, accroché à un engin volant (4), caractérisé en ce que le dispositif d'écartement (5) comporte un cadre circulaire (50) accroché par des haubans (HI à H4) sous l'engin volant et en ce que les éléments rayonnants (10) du cône (1) partent du point chaud (H) de l'antenne et sont dirigés vers le cadre circulaire. 4. Simulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déclencheur (32) est un déclencheur à capsule manomètrique.