Brevet FR2605095A1 — publié le 19880415

MODULES AUTONOMES BLINDES pour CONDUCTEUR, OBSERVATEUR (Chef de l'E.B.C.) et TIREUR d'un ENGIN BLINDE de COMBAT à SYSTEME de CHARGEMENT AUTOMATIQUE du CANOT. la présente invention a pour objet) l'installation dans les futurs engins blindés de combat,avec système de chargement automatique du canon principal de gros calibre, de trois modules autonomes blindés, dans la caisse pour le conducteur du char et dans la tourelle pour le Chef de char (Observateur) et le tireur, chacun d'eux télécommandant à distance ses équipements et communicant entre eux par un système vidéo-phonique. Généralement les chars de combat ont encore un équipage de quatre hommes, un conducteur à l'avant de la caisse et dans la tourelle un Chef de char, un chargeur de munitions et un tireur pour le canon. Actuellement les chars de combat en projet doivent avoir un système de chargement automatique du canon. Le T-72 a déjà un mécanisme autochargeur pour le projectile de 125 et la charge propulsive. Aux USA pour remplacer un jour le Ml, on a conçu deux véhicules expérimentaux au Tank Automotive Command (TACOM) le SRV et le TTB. l'autochargeur de WESTERN DESIGN comporte un tambour à la base de la tourelle qui contient jusqu'à 40 muni tions et la cadence de tir serait de sept à huit coups/minute. La NORTHERN ORDNANCS réalise un système pour canon de 120 qui se compose de trois ensembles principaux: un magasin à munitions un mécanisme de transfert et une unité de commande. En ANGLETERRE le "Royal Armament Research and Development Establishment", le "RARDi4a établi les plans de nombreux dispositifs automatiques, de chargement automatique du canon des chars et ALVIS a proposé un système qui transfère les munitions de l'arrière de la caisse vers un canon monté extérieurement. Un "Concept Demonstrator Program" a été lancé aux Constructeurs pour diverses études. En R.F.A. la Société RHEINMETALL a préparé un autochargeur du canon de 120 à tube lisse, avec un magasin de 20 coupé disposé dans la nuque de la tourelle. En FRANCS, plusieurs sociétés ont étudié l'adaptation, soit d'un chargement automatique complet, soit plus simplement une aide au chargement des canons de 105 et de 120 mm. Le programme le plus ambitieux est celui du E.P.C."LECLERC"de la GIAT. Le car e bataille de la gereration future, l'EPC ou Engin rrincizal de Combat est expérimenté avec un système de chargement aatomatioue de CREUSOT-LOIRE, un magasin à convoyeur contenant une vingtaine de munitions, aménagé derrière une cloison étanche dans la nuque de la tourelle. Un mécanisme à chaîne fait passer les munitions par une trappe et les dirige vers la culasse, un refouloir étant entrainé par le meme mécanisme. Tous ces systèmes automatiques de chargement sont limités entre 20 et 30 munitions de deux types'différents. Les chars actuellement en service ont entre 40.et 60 coups stockés en tourelle ou dans la caisse. Le LEOPARD-1 a 60 obus de 105, î'ATX-3O en a 50, le M-60A1 a 57 coups de 105, le T-62 a 40 obus de 115. Pour le LEOPARD-2, le nombre d'obus de 120 type KE ou HZ n'est que de 42. Le système de chargement objet de l'invention, permet d' augmenter le nombre de munitions de 120, du type KE et MZ, pour atteindre 80 à 100, soit en moyenne 90,qui peuvent être chargés automatiquement. Les trois chars, CHALLENGER, XM-1 et LEOPARD-2 ont entre 55 et 60 t. Le EPC'LECLERC"devrait avoir vers 50 t. Les caractéristiques dimentionnelles et de vitesse-mobilité sont voisines. Seules des améliorations minimes sont possibles. Les blindages des engins, malgré des progrès importants, ne les protègent plus contre les percées par charges-creuses ou par obus-flêchettes. Peu importe le dessin des caisses et des tourelles, les épaisseurs et les inclinaisons des blindages des différentes parties, que ce soit à l'avant, sur les côtés ou sur le dessus, la résistance des blindages est un problème complexe > plus ou moins bien résolu. Chacune des silhouettes de chars a ses points forts et ses points faibles, mais aucun blindage n' est parfaitement invulnérahle. Afin de mieux protèger les trois membres de l'équipage d' un char à chargement automatique du canon, le mieux est de loger chacun d'eux dans un module blindé autonome, ces modules étant installés soit dans la caisse blindée, soit dans la tourelle blindée. Ainsi la protection de ltéquipage,par un double blindage celui du char et ensuite celui d'un module autonome, peut le mieux multiplier les chances de survie des membres d'un blindé de combat pour. L'espace, entre le premier blindage d'un enfin et celui d'un module, peut varier entre 1,0 m et 2,00 mètres, une distance suffisante pour réduire les effets destructeurs d'un ous ou d'un mieeile anti-char. Un des avantages des modales blindés autonomes est leur poids relativement faible, environ. dix fois moindre que celui de l'engin blindé, pour une même épaisseur de cuirasse. La destruction des engins blindés est souvent le résultat d'un incendie des munitions, du carburant ou de l'huile des circuits hydrauliques. Des systèmes de lutte anti-incendie, basés sur une décharge de produit extincteur' Pré on 1301", peuvent à partir d'une concentration étonnament faible: - étouffer les foyers d'incendie à l'intérieur d'un blindé, - éteindre des cables électriques enflammés par un court-circuit, - éteindre des incendies de classe A et B, - surtout inhiber l'explosion d'une atmosphère inflammable. Comme le gaz"Fréon 1301 1301"parvient aux endroits les plus reculés, il réduit efficacement tout foyer: une concentration de 5 % suffit pour éteindre un feu de carburant et l'atmosphère créé subsiste assez longtemps,pour empêcher le feu de se rallumer. les conséquences pour la santé de l'équipage, suite à l'inhalation du gaz Fréon 1301", sont équivalentes à la toxicité du gaz carbonique, des concentrations de 5 % pouvant être supportées pendant cinq minutes, sans- effet sérieux sur la circulation sanguine et le système nerveux central des hommes d'équipage. Un autre avantage des modules blindés autonomes est la séparation de l'espace intérieur de l'engin blindé,dans lequel une forte décharge de gaz0'Fréon 130ra pour but d'étouffer un risque d'incendie ou d'explosion, suite à la pénétration d'un projectile anti-char, de l'habitacle blindé des membres de 1' équipage où l'atmosphère reste saine et respirable, sans Fréon. Actuellement,les équipements électroniques d'un E.B.C. représenttjusqu'à 30 % de la valeur d'un char moderne, et ce pourcentage va encore grandir. Un des avantages des modules blindés est surtout de servir de logement pour ces équipements électroniques souvent miniaturisés. La durée de service d'un E.B.C. peut atteindre jusqu'à 30 années, les équipements électroniques montés dans les modules étant relativement facils à moderniser: un avantage de plus. Actuellement les équipages d'engins blindés participent 5 l'opération difficile et dangereuse du chargement des mllni- tions du canon dans le char, soit dan. la tourelle, soit dans des logements aménages dans la caisse. Ces 40à 60 Drojectiles sont livrés par carrions ou transporteurs blindés. D'un poids variant entre 18 et 24 kG pour des obus de 105 ou de 120, l'opé- ration de chargement d'un engin exige la participation de 5 à 10 hommes pendant environ 30 minutes, en temps de paix. Pour charger 80 à 100 munitions de 105 ou 120 dans un 380 avec système automatique, il est nécessaire de prévoir un ensemble de transport et de mécanisation de la procédure de chargement des munitions. Les semi-remorques de transport des 380 semblent être, après mise en place de mécanismes de manutention entre les poutres, la solution la meilleure et la plus efficace. Les deux innovations présentées, celle du chargement automatique du canon d'un engin blindé de combat et.celle des modules blindés autonomes entraineront inévitablement d'autres modifications et améliorations importantes de la construction des EBC. Des études d'évaluation de la probabilité de survie d'un E3C au cours de combats dans des circonstances diverses, ont été diversement faites selon les pays, certains conflits servant à changer les spécifications de base des futurs EBC. Les systèmes de conduite de tir,pour une probabilité d' atteinte au premier coup d'un EBC adverse,comportent maintenant des ensembles électroniques super sophistiqués, facils à monter dans le module blindé du Tireur ou du Chef de char. les scénarios d'engagement entre chars peuvent revêtir plusieurs aspects fondamentaux: - un des chars est embusqué à contre-pente, n'exposant que sa tourelle et tire le premier contre l'autre char qui s'avance à découvert; - les deux chars sont en mouvement à découvert, s'aperçoivent mutuellement, s'arrêtent et entreprennent de tirer; - le char en progression à découvertAdétecte le char à contre pente et réussit à tirer le premier. Le char qui tire le premier,a la plus grande probabilité de survie, normalement. Néamoins, un char avec des modules blindés, même s'il tire le second, m*eme s'il a été touché, garde de fortes chances pour gagner dans un duel entre engins blindés de combat. un cnar dont 1 'équipage est suffoqué par du Fréon 3361' est momentanément incapable de lutter; celui d'un char touché et rempli de gaz Er on, dont les zones sont abrités danc des modules blindés auonoties ou l'atmosphère reste respirable, reste apte à poursuivre le combat contre des blindés adverses. Un autre ennemi potentiel des EBC est maintenant l'hélicoptère anti-charjqui attaque ceux-ci sur la partie blindée la plus grande et la plus mince: la percée des blindages supérieu rv est la plus facile dans un EBC classique. L'avantage des modules blindés autonomes est d'abriter l'équipage contre les hélicoptères et même de les doter de missiles anti-hélicoptères. La protection 14.B.C. classique des chars est également réalisable sur les modules autonomes blindés. Si l'emplacement du compartiment moteur à l'avant de la caisse, moteur et transmission, peut contribuer à protèger 1' équipage contre les coups les plus probables à l'avant, si encore un blindage multi-couche augmente sa résistance, des modules autonomes blindés présentent le grand intérèt d'une sécurité fortement accrue,contre un premier coup qui immobiliserait 1'EBC. Les modules blindés autonomes sont applicables non seulement avec le système de chargement automatique décrit ci-dessous, mais aussi et surtout, pour presque tous les autres systèmes automatiques de chargement, avec seulement des modifications mineures de la construction des caisses et des tourelles d'EBC. L'invention sera mieux comprise au vue des figures cijointes, à titre non limitatif et qui seront mieux complètées par des additions ultérieures à la présente demande. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la Fig.l représente schématiquement le système de chargement automatique d'un EBC, avec les trois modules blindés autono mes. - la Fig.2 montre en plan la position de ces trois modules. - la Fig.3 représente l'élévation d'un 330 vu de côté et la Fig.4 une coupe vue en plan de la caisse. - la Fig.5 est une coupe en travers de 1'EBC montrant mieux les deux magasins de munitions du canon,ainsi que la protection par un blindage multi-couche moderne. - les Fig.6,7 et 8 représentent les modules autonomes blindés. Le système de charger-. QU automatique du canon d'un EBC est schématise sur a Fig.1, car chacun des éléments composant le système sera beaucoup plus détaillé sur les figures suivantes, une re-tresentation symbolique -acilitant la compréhension d'un système très complexe ou mécanismes, électronique, robotique et informatique se complètent. "A" et "B" sont deux magasins de munitions type KE (Energie Cinétique) et MZ (Effet Mul- tiple) superposés et mieux visibles sur la Fig.5. Les munitions type KE et MZ sont introduits par le dessous de la caisse de l'EBC en deux points "G" au moyen de mécanismes qui font partie de semi-remorques de transport d'EBC, spécialement équipées pour le ravitaillement en munitions de gros calibre, 105 ou 120 mm. La manutention des munitions est une opération délicate et dangereuse,dont la solution au moyen d'une nouvelle semi-remorque semble efficace et indispensable, non seulement pour les chars classiques actuelsSmais surtout pour les EBC futurs à chargement automatique. les éléments "GA" et "GB" servent au chargement des munitions type KE et MZ, mais aussi au passage de ces munitions vers le système de chargement du canon "C". les fleches sur les lignes de liaison entre éléments,indiquent le sens de cir- culation des munitions. Ces munitions sont chargées vers les magasins intermédiaires "MA" et "MB" et au moyen de mécanismes "CES" chargeurextracteur-supérieur et "CEI" chargeur-extracteur-inférieur, introduits dans les magasins "A" ou "B", après positionnement des alvéoles de stockage par les moteurs "MA" et 4B". Deux systèmes de contrôle "CA" et "CB"commandent et con trolent l'état des deux magasins rotatifs supérieurs et inSé- rieurs, le nombre des munitions KE pouvant atteindre 36 et celui des munitions MZ jusqu'à 48, pour un calibre de 120 mm. Par une ligne tiret-deux points est indiquée la séparation entre les éléments montés dans la caisse "L" et ceux montés dans la tourelle "M". L'observateur ou chef de char, installé dans le module blindé autonome "E" ou le tireur dans le module "F" peuvent commander,ensemble ou séparément ,la procédure du choix KE ou MZ, ainsi que celle du chargement automatique du canon "C" au moyen des ensembles "CA" ou 'lOB", voir lignes en tiret. Ces munitions sont extraites par les "CES"ou "CEI", pas sent par les magasins "MA" ou ";3" et vont vers le caisson de base "X" situé au plancher et dans l'axe ae la tourelle. P'est sur cette base que sont montés les deux magasins "A" et t'R". Une table rotative "TRE" sert à I'extraction des munitions KE ou Z de la caisse, vers la tourelle et sert aussi au positionnement correct pour faciliter le chargement automatique. Deux mécanismes robots de chargement "RC.KE" ou "RC.I'" prennent alors la munition choisie et l'introduisent dans le canon "C". Après le tir, le fond du culot est éjecté vers le magasin "IwiC". Le caisson "H" peut servir comme réservoir de carburant "RC". C'est surtout l'emplacement le meilleur pour un système de lutte anti-incendie "SAI" au moyen de projection de gaz type fréon 1301". Comme on peut le voir sur les figures, la protection au moyen d'un blindage composite et aussi par divers éléments mécaniques des magasins de munitions,reste encore insuffisant en cas d'atteinte de 1'EBC par un projectile. Un système anti explosion et anti-incendie doit assurer la sécurité dans cette partie capitale, au moyen d'une forte concentration de"Fréon 1301". Afin d'être mieux protègés contre la toxicité de c-e gaz, les membres de l'équipage sont enfermés dans les modules "E","F" et "D" pour le conducteur, ces modules étant autonomes et surtout blindés,pour protèger ces hommes contre des éclats de projectiles qui auraient réussis à percer le blindage de 1'EBC. En résumé,cette représentation schématique montre comment le chargement automatique du canon est complèté par les trois modules blindés autonomes, et comment de ces trois modules autonomes l'équipage peut diriger 1'SBC. Sur la Fig.2 on peut voir en plan un EBC avec dans la tourelle 1 les deux modules blindés autonomes 2 et 2 pour le Chef de char, observateur et pour le Tireur. Le conducteur est dans un module blindé autonome 4 monté dans la caisse 5 du char. La partie motrice 6 est à l'arrière de l'EBC, mais il est égale- ment possible de monter l'ensemble moteur-transmission à l'avant du char de combat, comme dans le "MERKAVA". La Fig.3 représente l'élévation extérieure du eaté d'un EBC,avec système de chargement automatique suivant l'invention. Le nombre de roues choisi de 7, soit trois petites au centre et deux plus grandes à chaque extrémitée, avec suspension hydrau licue, système qui permet u inclinaison longitudinale de 1'E3^, suivant les circonstances. les roues 7 peuvent avoir un dlamê+re extérieur He 7WC mm par exemple et un débattement de la sumpen- sior hydraulique de -150 à T 300 mm. les roues centrales 8 deux vent avoir 600 mm de diamêtre ou même moins, et un débattement de -i0O et +200 mm.Ainsi le magasin des munitions du canon peut avoir une plus grande capacité et ce, en faisant passer les chenilles 9 au-dessus du bulbe 10. C'est sur la Fig.4, vue en plan suivant la coupe X-Y, que l'on comprend que le magasin central de munitions 11 peut avoir un plus grand diamêtre si de chaque côté, les bulbes 10 utilisent l'espace libre au-dessus des roues 8. Le magasin Il situé sous la tourelle et entouré par une ceinture blindée 12 est relativement fa cil à protèger.Le moteur 12 et la transmission 14 sont dans la partie arrière de la caisse de 1'EBC; une version avec moteur et transmission à l'avant est facile et même il serait possible d'avoir, à l'avant comme à l'arrière un groupe moteur; en croisière un seul groupe marcherait et pour des mouvements rapides les deux groupes donnerait une puissance double pour mieux accélérer. les modules blindés autonomes 2, 2 et 4 en coupe dans la tourelle et la caisse montre qu'un second blindage est une excellente protection pour l'équipage d'un EBC, car la probabilité de percée de ces modules est très réduite. De chaque côté du module blindé autonome du conducteur 4 les emplacements 15 et 16 sont destinés à l'implantation des deux systèmes "CES" et "CEI" de chargement et d'extraction supérieur et inférieur des munitions type KE et MZ. L'engin blindé de combat EBC représenté sur les figures 3 et 4 est de la taille des chars XM-1 américain et LEOPARD-2 allemand, car pour réussir le montage dans la tourelle et dans la caisse des trois modules blindés autonomes 2, 2, 4 avec un système automatique de chargement du canon de 105 ou de 120, l'espace intérieur disponible doit être suffisant. Ainsi pour le T-72 soviétique à chargement du canon automatisé, la taille de 1'EBC est tellement réduite que seuls des hommes de très petite taille peuvent le diriger; la tourelle est si petite que c'est impossible d'y loger deux modules blindés autonomes.Les détails publiés sur le futur char EPC "LECLERC" français sont insuffisants pour pouvoir juger la place disponible pour implanter trois modules blindés; néanmoins pendant la phase actuelle d'étude et de construction de prototypes, il est possible d'en- visager des modi,icatior.s et anlélioratiocs rr la Fig. .5 est une. coupe en travers du EBC au centre de la tourelle 1 et les modules 2 et 3 sont schématisés en pointstiret. C'est surtout le magasin à munitions 11 du type KE et ;tZ qui est capital, avec le blindage tout autour, qui entre même en 10 entre les chenilles 9, le débattement des roues 8 étant suffisant pour assurer une excellente mobilité de l'38C. On voit très bien que les munitions sont bien protégées, non seulement par le blindage du magasin, mais par la tourelle 1, les jupes latérales 17, les chenilles 9 et les roues 8. Dans la partie centrale dans l'axe de la tourelle seront disposés les éléments "H", "SAI" et "RC" décrits sur la Fig.I dans la caisse, et dans la tourelle les éléments "TRE", "RC.MZ" et "RC.KE" du système de chargement automatique du canon "C" ainsi que le magasin "MC". La Fig.6 est une coupe du module blindé autonome 3 du Tireur, dont le blindage 18 peut être en acier spécial, ou plu tot en alliage léger de blindage, une couche de composite avec du EEVLAR 19 augmentant encore la sécurité et aussi l'isolation thermique. La partie supérieure 20 sert à la fixation du module sur la tourelle et le couvercle 21 fermant le module. Un périscope 22 avec équipements automatiques de visée, des ensembles électroniques 23, une liaison par cables électriques 24 et un système de climatisation-ventilation 25 complète lrensemble du module. Ceux-ci sont -reliés entre eux par un système vidéo-phone. La Fig.7 présente en coupe le module blindé autonome 2 du Chef de char Observateur. Les mêmes éléments s'y retrouvent avec sur le couvercle 29 une mitrailleuse anti-aérienne 26, les munitions 27 sortant d'un magasin 28. Les équipements éléctroni- ques et la radio de bord j0 trouvant place à l'intérieur. La Fig.8 montre en coupe le module blindé autonome du Conducteur 4, avec les mêmes éléments, un couvercle différent 32, des équipements 31 de?contrôle de la partie motrice et di- rection de 1'EBC comme les pédales de conduite 22. La ventilation et la climatisation de ces trois modules et surtout des commandes doublées sont nécessaires. R E V E N D I C A T I O N S 1/Engin blindé de combat caractérisé par un système de charge Ment autornatique du canon composé de deux magasins circulai res "" et "U" pour munitions type XS et M-Z, situés au centre du char et entre les chenilles 9 et au-dessus des roues 8, magasins protégés par un blindage 12 et aussi par diverses par tiers comme la tourelle 1,-les jupes 17, ia partie motrice 6 ou l'avant de la caisse 5. 2/ Engin blindé de combat suivant la revendication 1/ caracté risé par un ensemble de mécanisme,pour le chargement des mu nitions "(r" à partir d'une remorque,transport de char spécia lement équipée pour une manutention automatique de munitions amenées par containers, les munitions type KE et MZ étant introduites dans les magasins "A" et "B", par des systèmes de chargement extraction supérieur "CES" et inférieur "CEI". 3/ Engin blindé suivant les revendications 1/ et 2/ caractérisé par un système de controle des magasins "CA" et "CB", des mécanismes de rotation pas à pas "MA" et "MB" facilitant 1' extraction des munitions et leur acheminement vers le centre de la tourelle en "H", cette base servant également de réser voir de carburant de 1'EBC. 4/ Engin blindé suivant les revendications 1/ à 3/ caractérisé par un système d'extinction et lutte anti-incendie ultra rapide "SAI" au moyen de gaz "FREON 1301", situé au centre du système de chargement automatique et destiné à lutter contre un risque d'explosion dans le cas où l'EBC est atteint par un projectile ou un missile anti-char. 5/ Engin blindé suivant les revendications 1/ à 4 caractérisé par une table rotative d'extraction des munitions "TRE" > située à la base de la tourelle et destinée à présenter le type de munition choisi, ES ou MZ, aux robots de chargement "RCKE" ou "RCMZ" situés derrière la culasse du canon "C", les fonds de munitions après le tir tombant dans le magasin "MC"6/ Engin blindé suivant les revendications 1/ à 5/ caractérisé par trois modules blindés autonomes pour le Chef de char, 2 pour le Tireur, montées dans la tourelle 1, et 4. 7/ Engin blindé suivant les revendications 1/ à 6/ caractérisé par un module 4 pour le Conducteur du char,monté dans la cais se 5, module dans lequel sont installés tous les équipements nécessaires pour télécommander les organes moteurs du char. 8/ Engin blindé suivant les revendications li à 7/ caractérisé par l'installation dans les trois modules blindés autonomes 2,3 et 4 des principaux équinements électroniques d'cbserva tion, conduite de tir, controle et commande à distance, lutte anti-incendie, équipements de tests, climatisation et ventilation, de lutte is.B.C. et de radio-communication, certains équipements étant duplexés, les trois modules étant reliés par un système de communication vidéo-phone.