Brevet FR2633383A1 — publié le 19891229

EnQin volant Dour le combat contre des blindaces L'invention concerne un engin volant pour le combat contre des blindages actifs, de préférence de véhicules, qui vole avec un angle d'incidence déterminé et est équipé d'une charge creuse principale et d'une charge creuse préliminaire, la mesure de distance de la cible étant effectuée au moyen d'un télémètre a laser dont les signaux sont exploités par un système électronique en vue du déclenchement de l'allumage. Par le brevet US- 4 098 191 on connalt un système passif a deux capteurs pour la plage des rayons infrarouges, qui est monté sur ou dans des projectiles ballstiques, afin de capter les signaux provenant de repères, émetteurs ou analogues, disposés au sol, et de calculer, & partir de la différence de temps entre les signaux, la vitesse du projectile et d'autres résultats de mesure, l'angle d'inclinaison entre la surface de sol horizontale et la trajectoire i 5 balistique du projectile. Ce système ne peut pas etre utilisé pour des engins volants qui volent avec un angle d'incidence détermine. La présente invention a pour but de concevoir un engin volant du type cite au début, de telle manière que, meme pour une surface de blindage fortement inclinée, le point d'impact de la charge creuse preliminalre soit le meme que celui de la charge creuse principale. Ce but est atteint dans le cas d'un engin volant dans lequel un télémètre à au moins trois faisceaux est prévu, qui mesure la surface de cible et son angle d'Inclinalson par rapport à la 2 5 verticale, et des moyens sont prévus sur l'engin volant pour faire tourner cedernier, Iorsqu'une distance de cible prédéterminée est atteinte, autour d'un axe horizontal et perpendiculaire & la direction de vol, afin d'éliminer l'angle d'incidence, les instants d'allumage de la charge creuse préliminaire et de la charge creuse principale étant calculés, & partir des résultats de mesure du télémètre et du gyroscope de position de l'engin volant, de telle manière que la charge creuse préliminaire et la charge creuse - 2principale solent déclenchées aux distances optimales de la cible et frappent toutes les deux suffisamment prés du point de cible vlsé par le télémètre. Selon des modes de réallsation et aspects particuliers, non limitatifs, de l'invention: 1) on peut utiliser comme télémètre & laser & trois faisceaux un télémètre à laser continu à modulation d'amplitude, avec des divergences de faisceaux de 0,2 mrad a 3 mrad et des angles d'environ 3 & 30 mrad entre les trois faisceaux de mesure et une précision de mesure de WR 5cm, 2) on peut utiliser conmme moyens d'élimination de l'angle d'incidence de l'engin volant des moteurs à impulsion qui peuvent faire tourner l'engin volant autour d'un axe horizontal et perpendiculaire à la direction de vol et reçoivent à cet effet les I 5 signaux d'allumage correspondants.du gyroscope de position et de l'ordinateur embarqués de l'engin, 3) lorsque le télémètre à laser constate un angle d'inclinaison de la surface de cible supérieur & 60' par rapport à la verticale, le point de déclenchement des moteurs à impulsion pour l'orientation de l'engin volant peut etre avancé en fonction de la relation goniométrique entre l'angle d'inclinaison de la cible et l'angle d'incidence de l'engin volant et, la direction horizontale précise étant atteinte, le tir de la charge creuse préliminaire est déclenché et, avant le déclenchement de la charge creuse principale, 2 5 des moteurs à impulsion supplémentaires produisent éventuellement des impulsions antagonistes (impulsions de rotation) pour la stabilisation de la direction horizontale de l'engin volant. Un exemple de réalisation et une variante sont expliqués dans la description ci-après et Illustrés par les figures du dessin, sur lequel, la figure 1 représente un schéma de la situation de combat et des mesures chronologiques à prendre lors de la dernière phase de l'approche de cible, avec une surface de cible fortement inclinée, la figure 2 représente une esquisse schématique de la situation théorique de l'engin volant, du télémètre à laser et de la cible sur une surface de cible faiblement inclinée, la figure 3 représente une esquisse schématique avec une situation de vol exagérée pour des engins volants avec angle d'incidence, la figure 4 représente une esquisse schématique du rayonnement laser du télémètre proposé à triple faisceau de laser continu et & modulation d'amplitude, la figure 5 représente un schéma bloc, montré de façon schématique simplifiée, du système électronique de mesure, de traitement et de commande de l'engin volant, et la figure 6 représente un schéma de la situation de combat selon la figure 1, dans un autre exemple de realisation. I5 L'engin volant, constituant la base des explications cl-après, est équipé d'une charge creuse preliminaire VL, d'une charge creuse principale HL et d'un télémètre à laser LEM. La charge creuse préliminaire sert & éliminer un blindage actif qui se trouverait éventuellement devant la plaque de blindage principale et 2 0 diminuerait l'efficacité de la charge creuse principale. La charge creuse préliminaire doit arriver quelque temps avant la charge creuse principale, afin de pouvoir agir, et les deux charges doivent frapper au meme endroit. Théoriquement, le télémètre à laser repère constamment le point de cible ZP et déclenche, à une distance de 2 5 déclenchement RA prédéterminée, l'allumage de la charge de tir et donc le tir de la charge creuse preliminalre, et, & la distance d'allumage RZ également prédéterminée, la charge creuse principale est tirée, frappe directement après la charge creuse préliminaire dans le point d'impact, devant correspondre au point de cible ZP du télémètre à laser, de celle-cil et explose. Alnsl, une cassette du blindage actif, disposée devant la plaque de blindage frappée, est éliminée avant que la charge creuse principale n'entre en action. Ce système charge creuse preliminaire/charge creuse principale n'est efficace qu'à condition que la charge creuse préliminaire et la - 4 - charge creuse principale frappent la meme cassette du blindage actif. Or, ce déroulement théorique ne s'applique pas à des engins volants ayant un angle d'incidence" par rapport à la trajectoire de vol prédéterminée. La charge creuse préliminaire VL ne frappe pas exactement au point de mesure PLEM du télémètre à laser mais, comme le montre la figure 1, le point PV, ce qui est du au temps d'évolution de tir de la charge creuse préliminaire VL et de sa vitesse de vol finale. Le faisceau ou la pointe de la charge creuse principale HL qui explose frappe la surface de cible ZF à une distance encore plus grande du point de mesure PLEM et, ce qui ne peut pas être accepté, n'arrive pas au point d'impact PV de la charge creuse préliminaire VL mais au. point PH, en raison du temps d'évolution de tir de la charge creuse principale HL et de sa vitesse de vol finale. Plus la surface d'impact ou de blindage est inclinée, plus ces conditions se détériorent. Cela peut entraîner des inconvénients considérables pour le combat contre des blindages ou pour son succès. En effet, lorsque la distance entre les points PV et PH est supérieure à la grandeur de cassette du blindage actif, le point PV se trouve sur une autre cassette que PH, et dans ce cas l'utilisation de la charge creuse préliminaire est Inefficace, car la pointe de la charge creuse principale HL touche une cassette Intacte qui diminue 2 5 considérablement l'efficacité de la charge principale. Dans le cas o la surface de cible ZL est fortement Inclinée, la distance précitée entre les points PV et PH augmente encore sensiblement, de sorte qu'il est peu probable que la charge creuse préliminaire VL et la charge creuse principale HL frappent la même cassette. De plus, la distance d'allumage de la charge creuse principale n'est plus la distance optimale, c'est-àdire que l'efficacité de la charge principale est fortement diminuée, même si la charge préliminaire a déjà fait éclater le blindage actif au point PH. Comme il ressort de la figure 1, avec une inclinaison de cible de par exemple 80', les - 5 - points PLEM, PV et PH se trouvent à une distance de 40 cm les uns des autres, avec un angle d'incidence de = 5' de l'engin volant. Or, selon le type de blindage, cela augnente fortement la probabilité de transition entre cassettes, car les dimensions des cassettes se situent dans cet ordre de grandeur. L'invention corrige ces inconvénients et erreurs par une série de mesures qui seront décrites à l'aide d'un exemple de réalisation. Alnsl, à la place du télémètre à laser & faisceau unique utilisé Jusqu'à présent, l'engin volant est équipé d'un télémètre à laser à au moins trois faisceaux, qui mesure non seulement en permanence la distance jusqu'à la cible ZP = PLEM, mais aussi simultanément l'inclinaison de la surface de cible ZF (fig. 4). Pour ces operations, il est recommandé d'utiliser un télémetre à laser continu à modulation d'amplitude qui présente par exemple des i 5 divergences de faisceaux de 0,2 mrad à 3 mrad et des angles d'environ 3 à 30 mrad entre les faisceaux et possède une précision de mesure de WR 5 cm. Par ailleurs, plusieurs moteurs à impulsion (fig. 3), à action radiale et pouvant etre activés de manière définie, sont disposés 2 0 dans l'engin volant et font tourner celui-ci autour d'un axe horizontal et perpendiculaire à la direction de vol. La référence par rapport à l'horlzontale, c'est-à-dire la question de savoir lequel des moteurs doit etre allumé pour la position de roulis correspondante, est déterminée par le gyroscope de position existant 2 5 de toute façon dans l'engin volant. En fonction de la mesure de distance Jusqu'à la cible, de l'inclinalson de la surface de cible ainsi que de l'angle de roulis momentané et de la rotation connue de l'engin volant, les Instants d'allumage pour le moteur à impulsion correspondant ou ayant la position 'correctes et pour la charge creuse principale sont calculés de telle sorte que PV PH - 6- Le schéma bloc, montré de façon simplifiée dans la figure 5, des éléments électronlques individuels Illustre l'opération d'exploitation des signaux du télémètre à laser. En tenant compte des conditions montrées dans la figure 1, la pointe de l'engin volant devrait etre allumée par un moteur à impulsion la tournant vers le haut, ce qui fait augnenter de manière continue l'angle d'incidence de l'engin volant. La charge principale doit alors être allumée précisément à l'instant o l'axe de l'engin volant, c'est-à-dlre la direction de la charge principale, vise exactement 0 le point PV. Les résultats de mesure permettent de calculer de manière précise ces deux instants. La figure 6 montre une esquisse schématique d'une variante spécifique, prévue pour les cas o, à une distance avant l'arrivée, le télémètre à laser détermine un angle d'inclinaison de la surface 1 5 de cible de plus de 60' par rapport à la verticale. Dans ce cas, la détermination de l'angle d'inclinaison de la cible est effectuée comme décrit précédemment, mais ensuite, l'instant de déclenchement est décalé à une distance de cible plus grande, qui est déterminée à partir de la relation gonlométrique simple entre l'angle d'incllnalson de la cible et l'angle d'incidence c de l'engin volant. Ensuite ont lieu le déclenchement du ou des moteurs à impulsion pour l'orientation de l'axe de l'engin volant dans la direction horizontale ou de vol et ensuite le déclenchement du tir de la charge creuse préliminaire, lorsque cette direction est 2 5 atteinte. Si nécessalre, les moteurs & impulsion donnent une impulsion antagoniste (impulsion de rotation) avant le déclenchement de la charge creuse principale, afin de stabiliser la direction de vol et de cible. La figure 6 semble facilemrient compréhensible et ne nécessite par conséquent pas d'éxpllcations supplémentaires. - 7 - Revendications 1. Engin volant pour le combat contre des blindages actifs, notamment de véhicules, qui vole avec un angle d'incidence déterminé et est équipé d'une charge creuse principale et d'une charge creuse preliminaire, la mesure de distance de la cible étant effectuée au moyen d'un télémètre à laser úLEM) dont les signaux sont exploités par un système électronique en vue du déclenchement de l'allumage, caractérisée en ce qu'un télémeètre à au moins trois faisceaux est prévu, qui mesure la surface de cible et son angle d'lnclinalson par rapport à la verticale, et des moyens sont prévus sur l'engin volant (FK) pour faire tourner ce dernier, lorsqu'une distance de cible prédéterminée est atteinte, autour d'un axe horizontal et perpendiculaire & la direction de vol, afin d'éliminer l'angle d'incidence (î), les Instants d'allumage de la charge creuse préliminaire (VL) et de la charge creuse principale (HL) étant i 5 calculés, à partir des résultats de mesure du télémètre et du gyroscope de position de l'engin volant, de telle manière que la charge creuse préliminaire (VL) et la charge creuse principale (HL) soient déclenchées aux distances optimales de la cible et frappent toutes les deux suffisamment près du point de cible (ZP) visé par le 2 0 télémètre. 2. Engin volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme télémètre à laser à trois faisceaux un télémètre à laser continu à modulation d'amplitude, avec des divergences de faisceaux de 0, 2 mrad à 3 mrad et des angles d'environ 3 à 30 mrad 2 5 entre les trois faisceaux de mesure et une précision de mesure de WR-Scm. 3. Engin volant selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que l'on utilise comme moyens d'élimination de l'angle d'incidence (") de l'engin volant des moteurs à Impulsion qui peuvent faire tourner l'engin volant autour d'un axe horizontal et perpendiculaire à la direction de vol et reçoivent à cet effet les Z633383 signaux d'allumage correspondants du gyroscope de position et de l'ordinateur embarqués de l'engin. 4. Engin volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque le télémètre & laser constate un angle d'inclinalson de la surface de cible supérieur & 60' par rapport & la verticale, le point de déclenchement des moteurs & impulsion pour l'orientation de l'engin volant est avancé en fonction de la relation goniométrique entre l'angle d'inclinaison de la cible et l'angle d'incidence (") de l'engin volant et, la direction horizontale précise étant atteinte, le tir de la charge creuse preliminaire (VL) est déclenché et, avant le déclenchement de la charge creuse principale (HL), des moteurs à impulsion supplémentaires produisent éventuellement des impulsions antagonistes (impulsions de rotation) pour la stabilisation de la direction horizontale de l'engin volant.