Brevet FR2655414A1 — publié le 19910607

- Projectile destiné à être tiré par un dispositif d'accélération électromagnétique. L'invention concerne un projectile destiné à être tiré par un dispositif d'accélération électromagnétique à rails d'accélération parallèles et formant un coussin de plasma au moyen d'arcs Les dispositifs d'accélération électromagnétique de projectiles sont constitués en principe par un élément accélérateur constitué dans le cas le plus simple sous la forme de deux rails d'accélération parallèles Ces rails sont parcourus par le courant et prennent en charge simultanément le guidage latéral du projectile Quand le courant est appliqué, il circule le long de l'un des rails et revient par l'autre rail en passant par un induit monté mobile entre les deux rails Les champs magnétiques ainsi créés dans les rails par le passage du courant par l'induit provoquent la formation d'une force de Lorenz qui accélère vers l'extérieur l'induit et le projectile relié à cet induit. En principe, l'induit peut être constitué en un matériau solide. Mais les contacts des balais qui sont nécessaires ne permettent pas des vitesses supérieures à environ 1000 m/s C'est pourquoi depuis quelque temps on s'oriente vers l'utilisation d'un coussin de plasma formé par des arcs à la place d'un induit fixe. Un tel coussin de plasma peut être réalisé à partir d'un métal en feuille mince, qui se vaporise en un brouillard de plasma électriquement conducteur quand il est parcouru par un courant de forte intensité des dispositifs d'accélération électromagnétique de projectiles de ce type sont décrits par exemple dans les demandes de brevet allemand 33 25 668 et 33 44 636. Ce qui est particulièrement désavantageux avec les dispositifs connus est que la transmission de la force en vue de l'accélération du projectile s'effectue uniquement par le fond du projectile Le projectile doit être constitué de façon très stable (ainsi que cela est le cas pour des projectiles traditionnels accélérés par une charge propulsive). Le but de la présente invention est de perfectionner des projectiles du type mentionné dans le préambule de manière qu'ils soient accélérés d'une part à des vitesses plus élevées, et que d'autre part la transmission des forces nécessaires à l'accélération soit répartie dans toute la mesure du possible de façon régulière sur l'ensemble du projectile. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que le projectile, vue en direction de son vol, est constitué par au moins deux projectiles secondaires ou partiels disposés l'un à l'arrière de l'autre et séparés par des éléments intermédiaires; et en ce qu'à chaque extrémité arrière des projectiles partiels sont disposées des matières formatrice de plasma. Avantageusement, les projectiles partiels sont munis de disques de poussée. Par ailleurs, l'invention prévoit que les substances formatrices de plasma sont disposées sur les disques de poussée. D'autres avantages de l'invention vont maintenant être décrits plus en détail dans ce qui suit à l'aide de modes de réalisation, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'accélération électromagnétique de projectile, comprenant un projectile selon l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe d'un autre projectile selon l'invention. A la figure 1 est désigné en 1 un dispositif d'accélération 3 - électromagnétique de projectile constitué par les rails d'accélération et 11 Aux rails est relié un générateur de courant 2 Entre les rails d'accélération 10 et 11 est disposé un projectile 3 conforme à l'invention. Le générateur de courant est constitué essentiellement par un générateur 20, un premier interrupteur 21, une inductance 22 et un second interrupteur 23. Le projectile 3 selon l'invention est constitué par les projectiles partiels 30, 31 et 32, ainsi que par un empennage 38 En ce qui concerne cet empennage, il s'agit d'un empennage conique qui est représenté à titre d'exemple Les projectiles partiels 30, 31 et 32 sont respectivement séparés les uns des autres par des éléments intermédiaires 33 et 34. A chaque extrémité arrière des projectiles partiels 30, 31 et 32 sont disposées des feuilles métalliques 35, 36 et 37 Ces feuilles métalliques servent à créer un coussin de plasma qui se comporte comme un induit et accélère le projectile. Contrairement aux projectiles connus, la transmission de la force pour accélérer le projectile a lieu non à l'aide d'un unique coussin de plasma mais à l'aide de plusieurs plasmas formés par des arcs, produits le long du projectile Les projectiles partiels 30, 31, 32 doivent comprendre une enveloppe électriquement non conductrice (non représentée à la figure 1), de manière qu'aucun transfert de courant n'est lieu par elle pendant l'opération d'accélération. Le mode de fonctionnement du dispositif d'accélération électromagnétique de projectile selon l'invention va maintenant être décrit en se référant à la figure 1. Les interrupteurs 21 et 23 du générateur de courant 2 sont d'abord fermés Le générateur 20 charge alors l'accumulateur d'énergie inductif 22 Ensuite, l'interrupteur 23 est ouvert, ce qui produit une tension dans les rails 10 et 11 Le courant correspondant doit être suffisamment élevé pour que les feuilles métalliques 35, 36 et 37 se vaporisent en un brouillard de plasma électriquement conducteur Il se forme de ce fait à l'extrémité de chaque projectile partiel 31, 32 un arc qui forme un circuit fermé pour le courant et qui est constitué par 4 - l'accumulateur d'énergie inductif 22, les rails d'accélération 10 et Il et le coussin de plasma à l'arrière des projectiles partiels 30, 31 et 32. Le flux du courant ainsi constitué provoque une accélération électromagnétique du projectile 3, qui atteint des vitesses très élevées. Lorsque le projectile 3 sort des rails d'accélération 10 et 11, l'interrupteur 23 se ferme ce qui fait que l'accumulateur d'énergie 22 se charge à nouveau pour le tir suivant. On décrira dans ce qui suit un autre mode de réalisation préféré d'un projectile Ce projectile est constitué par un élément porteur 301 sur lequel sont montés des projectiles partiels 302 et 303 ainsi que par exemple un empennage conique 304 En direction du vol du projectile et à chaque extrémité des projectiles partiels 302 et 303 est prévu un disque de poussée 305 et 306 Ces disques de poussée ont pour fonction d'une part d'assurer le guidage du projectile sous-calibré entre les rails métalliques, alors qu'ils se se comportent par ailleurs comme un support pour les feuilles formatrices de plasma 307 et 308. Le mode de fonctionnement de ce projectile pendant la phase d'accélération correspond essentiellement au mode de fonctionnement du projectile décrit plus en détail ci-dessus (Fig 1). - REVENDICATIONS 1 Projectile destiné à être accéléré par un dispositif d'accélération électromagnétique de projectile à rails d'accélération parallèles et par formation d'un coussin de plasma au moyen d'arcs, caractérisé en ce que le projectile ( 3; 300), vu en direction de son vol, est constitué par au moins deux projectiles secondaires ou partiels ( 30, 31, 32; 302, 303) disposés les uns derrière les autres et séparés par des éléments intermédiaires ( 33, 34; 301); et en ce qu'à chaque extrémité arrière des projectiles partiels ( 30, 31, 32; 302, 303) sont disposées des matières formatrices de plasma ( 35, 36, 37; 307, 308). 2 Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les projectiles partiels ( 302, 303) sont munis de disques de poussée ( 305, 306). 3 Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les substances formatrices de plasma ( 307, 308) sont disposées sur les disques de poussée ( 305, 306).