Brevet FR2654823A1 — publié le 19910524

L'invention concerne un projectile pour un tube d'arme pour combattre des blindages spéciaux à réaction active et passive présentant les caractéristiques suivantes a) le projectile comporte une cage de poussée, constituée de segments et éjectable après avoir quitté le tube, comportant un logement muni de moyens de coopération de formes pour un premier et un second missile; b) les deux missiles diffèrent par leurs coefficients C,: respectifs et sont munis de moyens de coopération de formes qui correspondent aux moyens de coopération de formes du logement et ils sont disposés l'un derrière l'autre dans le logement avec leurs axes en alignement, pour se déplacer ensuite à une certaine distance l'un de l'autre sur une trajectoire commune; c) après avoir quitté le tube d'arme, la coopération de formes existant entre le premier missile disposé à l'avant dans le logement et les segments de la cage de poussée est supprimée plus tôt, lors de la séparation des segments, que pour le second missile. Un projectile du même type est connu d'après la DE-A-32 07 220; on y prévoit des moyens pour assurer également pendant le vol libre du projectile à effet cinétique l'avance du projectile disposé à l'avant dans le sens du vol Dans ce but, les coefficients de trainée respectifs, des deux missiles sont différents. Le missile volant devant doit déclencher dans une zone de cible la réaction active ou passive et assurer ainsi pour le second missile une efficacité dans la cible pratiquement sans perturbation. L'inconvénient est que la distance axiale entre les deux missiles augmente sur l'ensemble de la trajectoire Une perturbation infligée à l'un et/ou à l'autre des deux missiles détermine de façon irrévocable si le missile volant en deuxième position atteindra effectivement la zone de cible o le missile volant en premier a produit son action préalable. Le but de l'invention est de procurer un projectile du type précité avec lequel le missile volant en deuxième position devient effectivement actif dans la zone de cible étroitement délimitée atteinte auparavant par le missile volant en premier. d) Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'on prévoit sur le second missile des premiers moyens pour prédéterminer dans d'étroites limites le retard par rapport au premier missile lors de la séparation des segments et de ce fait la différence de vitesse lors du tir, ce qui permet de maintenir la distance souhaitée entre les deux e) dans les étroites limites de distance, il existe un couplage aérodynamique axial entre les deux missiles, f) on prévoit de façon connue, des seconds moyens actionnables pour modifier le coefficient C,: d'au moins un des deux missiles pendant le vol, g) en actionnant les seconds moyens, on obtient que le couplage aérodynamique à l'intérieur des limites de distance entre les deux missiles soit maintenu, et h) du couplage aérodynamique dans le sens de l'axe longitudinal, il résulte, en cas de besoin, une force de rappel aérodynamique dans le sens de la trajectoire du missile volant devant, qui a un effet correcteur sur le second missile transversalement à son axe longitudinal. De façon avantageuse, les solutions selon l'invention sont très sures et peu coûteuses Certes, on connaît d'après la DE-A-21 28 301 un projectile avec des missiles volant l'un derrière l'autre, dont les coefficients Cx peuvent être adaptés l'un à l'autre sur la trajectoire, les missiles étant dans ce cas reliés ensemble par un câble; ceci exige toutefois, avec un risque de pannes non négligeable, un coût considérable de réalisation. L'invention va être expliquée ci-après plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur le dessin Dans la suite de la description, on appellera activateur le missile prévu pour voler devant et pénétrateur le missile volant derrière, qu'il s'agisse d'une cible à réaction active ou passive contre laquelle le projectile de l'invention sera utilisé. Sur le dessin, (montrant des représentations schématiques> la figure 1 montre en élévation latérale et en coupe partielle un projectile selon l'invention tel qu'il est lors de son passage dans le tube d'arme; la figure 2 représente le projectile de la figure 1 lorsqu'il franchit l'embouchure du tube (non représentée) et que les segments de la cage de poussée commencent à se séparer sous l'effet de l'air s'écoulant à l'avant; la figure 3 est une représentation fragmentaire en perspective, à plus grande échelle et en coupe partielle, de détails de construction dans la zone entre deux missiles montrés à titre d'exemple, avant que les segments de cage de poussée commencent à se détacher; la figure 4 montre un exemple d'un pénétrateur comportant des moyens pour un couplage mécanique supplémentaire, en vue explosée en perspective; les figures 5 et 6 montrent un exemple de réalisation pour un missile (activateur et pénétrateur) comportant des moyens pouvant être actionnés pour modifier le coefficient C sur la trajectoire, en élévation latérale et en coupe partielle dans différentes positions des moyens; la figure 7 représente un autre exemple de réalisation d'un pénétrateur avec un seul segment de cage de poussée représenté lors de la séparation, pour des raisons de clarté, en élévation latérale et en coupe partielle; la figure 8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la figure 7; la figure 9 est une coupe correspondant à celle de la figure 8, dans une variante de l'objet représenté; les figures 10 a à 12 b représentent des zones des ogives de missiles comportant des moyens pouvant être actionnés pour modifier le coefficient C>, l'indice a indiquant l'état avant l'actionnement des moyens et k. après l'actionnement des moyens, et les figures 13 a et 13 b représentent des coupes à travers un missile comportant des moyens disposés dans la zone périphérique pour modifier le coefficient c> Selon la figure 1, un projectile 10 ayant un axe longitudinal A comporte une cage de poussée 20 constituée de segments 32, avec une poche à air antérieure 22, une collerette de guidage 24 sensiblement située à l'arrière et un logement central 26 pour un activateur 50 et pour un pénétrateur 80 disposés derrière le précédent, leurs axes étant en alignement Au logement 26 sont associés des moyens de coopération de formes 28 non représentés (par exemple des filetages intérieurs), qui correspondent à des moyens de coopération de formes du côté de la périphérie 67,123 (également non représentés) des deux missiles 50 et 80. On prévoit un évidement 30 pour un plan stabilisateur 72 de l'activateur 50 Dans le sens axial, avant le plan stabilisateur 132 du pénétrateur 80, sont disposés sur la surface périphérique 122 de celui-ci des porte-segments 126 saillant radialement. Le projectile 10 se déplace dans le sens de la flèche S à travers un tube d'arme non représenté. La figure 2 représente le projectile 10 de la figure 1 après avoir franchi l'embouchure du tube (non représentée> Sous l'effet de l'écoulement de l'air à l'avant, les segments 32 basculent selon les flèches T et, ce faisant, ils s'appuient par leurs surfaces arrière 34 sur des surfaces antérieures 128 des porte- segments 126 (voir également les figures 7,8 et 9) La coopération de formes entre les segments 32 et l'activateur 50 est supprimée de sorte que l'activateur peut se déplacer dans le sens de la flèche S sans être gêné Avec le mouvement de pivotement des segments 32, la résistance à l'air du "projectile résiduel", allégé maintenant de l'activateur 50, augmente brusquement En conséquence, un choc de détachement, qui ralentit sa progression, agit sur le pénétrateur 80 Il peut s'établir entre une surface postérieure 70 de l'activateur 50 et une surface de délimitation antérieure 88 du pénétrateur 80 une distance dont la dimension peut être prédéterminée dans d'étroites limites par la commande du processus jusqu'au détachement final des segments 32 du pénétrateur 80 On part ici de la constatation faite dans d'innombrables essais qu'il faut que s'établisse entre les deux missiles 50 et 80, dans le sens axial (donc le long de la trajectoire) un couplage aérodynamique tant que le pénétrateur 80 se trouve avec sa zone d'ogive 84 dans le tourbillon de traine arrière de l'activateur 50 et qu'il peut suivre ce dernier sans être gêné. Le maintien de la distance entre l'activateur 50 et le pénétrateur 80 peut, pour obtenir le couplage aérodynamique, être commandé de façon surprenante, avec des moyens simples en accord avec le choc de détachement par le fait que, pour l'un des deux missiles 50, 80 ou pour les deux, on fait varier de façon appropriée leur coefficient CD": A la différence de l'état de la technique cité au début, la distance peut être maintenue dans d'étroites limites et on peut ainsi éviter également que le pénétrateur 80 dévie transversalement au sens du vol et qu'il dévie de la trajectoire de l'activateur 50 Le couplage aérodynamique qui en résulte a pour résultat, de façon surprenante, que les deux missiles 50 et 80 volent également l'un derrière l'autre, même si le vol du pénétrateur 80 subit une perturbation sous forme d'un mouvement pendulaire relativement fort dû par exemple à un détachement défectueux des segments 32 de la cage de poussée 20; ce mouvement pendulaire s'amortit en effet rapidement. Une condition essentielle pour obtenir le couplage axial aérodynamique est que les deux missiles et 80 puissent s'éloigner l'un de l'autre sans être gênés C'est pourquoi leur disposition dans le logement 26 de la cage de poussée 20 joue un rôle considérable. Une solution possible représentée sur les figures 1 et 2 consiste en ce que les surfaces 70 et 88 sont aboutées Une autre solution est représentée sur la figure 3 On prévoit ici des éléments de soutien en forme de segments 36 et 38 qui, lors de la séparation des segments 32 de la cage de poussée 20, s'éloignent de la zone de jonction C des deux missiles 50 et 80. La figure 4 montre à titre d'exemple la configuration d'un pénétrateur 80, prévue en plus du couplage aérodynamique, pour le couplage mécanique Le corps 112 du pénétrateur 80 comporte une tige filetée 116 dépassant au delà d'une surface frontale 114, sur laquelle on peut visser une pièce en forme de chape 103 munie d'un alésage taraudé 104 Un système constitué par un tambour d'enroulement 107 et par un ressort de torsion hélicoïdal 106 est maintenu par un axe 105 dans des oeillets de positionnement 110 de la pièce 103 en forme de chape Le ressort de torsion 106 est prévu pour être fixé, d'une façon non représentée, par une de ses extrémités sur le tambour d'enroulement 107 et par l'autre extrémité dans la pièce 103 en forme de chape. Un câble 102 est relié d'une façon non représentée au pénétrateur 80 dans la zone de pointe 84 de celui-ci et son extrémité libre est enroulée sur le tambour d'enroulement 107 L'autre extrémité du câble 102 est fixée de façon non représentée dans l'arrière d'un activateur 50 Une ogive balistique 100 en forme de cône de révolution est reliée au corps 112 du pénétrateur 80 et sert de protection et d'habillage au système décrit plus haut Le câble 102 traverse une ouverture 101 en forme de buse dans l'ogive 100 Lors du déroulement du câble 102 (lorsque l'activateur 50 s'éloigne du pénétrateur 80) par la rotation du tambour d'enroulement 107 dans le sens de la flèche 108, le ressort 106 s'arme; il en résulte une force de rappel dans le sens de la flèche 109, Pour des raisons de clarté, on ne voit pas sur les figures 5 et 6, sur un pénétrateur 80, qu'un déporteur 134 comme moyen actionnable pour modifier le C>-: du pénétrateur 80 sur sa trajectoire On fixe dans un évidement plat 133 dans la surface périphérique 122 une bande 135 en bimétal ou en métal à mémoire de forme par une de ses extrémités de telle sorte qu'il puisse dépasser par son extrémité libre incurvée au-dessus de la surface périphérique 122 Si la figure 5 représente 8- l'état associé à un C>: accru directement après la séparation des segments 32 de la cage de poussée 20, on voit sur la figure 6 que, sous l'effet de la chaleur de frottement de l'air en écoulement, la bande 135 s'est allongée dans l'évidement 133 pour réduire le C> dans la zone de la surface périphérique 122. Pour plus de clarté, sur la figure 7, on n'a représenté sur le pénétrateur 80 qu'un segment 32 lors de son basculement de détachement dans le sens de la flèche T; ce faisant, la surface arrière 34 du segment 32 garde le contact avec la surface avant 128 du porte- segments 126 saillant radialement au-dessus de la surface périphérique 122 On peut déterminer ici, à l'aide de dispositions constructives non représentées (on se référera à la figure 9 du brevet GB-2 128 301) et avec une précision suffisante, la grandeur du choc de détachement freinant le pénétrateur 80, en prédéterminant l'angle de détachement que parcourt le segment 32 avant qu'il perde définitivement le contact avec le pénétrateur 80. On voit sur la figure 8 la structure du porte- segments 126 de la figure 7 Un anneau enserre étroitement la surface périphérique 122 Trois saillies sont associées aux segments 32 de la cage de poussée 20 (dans ce cas, trois segments) Elles ont pour effet un C> 4 élévé du pénétrateur 80 Si le C>, figure 9 représente une variante du porte-segments 126. D'étroites saillies radiales 129 ' solidaires de l'anneau 129 sont respectivement augmentées d'une zone latérale 127 pour assurer une surface antérieure suffisante 1281 et, dans ce but, on utilise un matériau du type mentionné en corrélation avec la figure 8 De façon avantageuse, les saillies radiales 129 ' restent inchangées une fois retirées les zones 127 et elles assurent la fonction d'un plan stabilisateur usuel. Dans les exemples de réalisation des figures 10 a à 12 b, on fabrique dans la zone d'ogive 52 d'un activateur 50 un cône de révolution 56, une broche pointue 58 (au moins partiellement) et une sphère 57 en matériau à basse température de ramolissement et de fusion Alors que, dans les exemples de réalisation des figures 10 à 12, lors du passage de l'état de configuration _ à l'état de configuration L le C), diminue, dans l'exemple de la figure 11, c'est l'inverse lorsque la broche pointue 58 disparaît, à l'exception d'un résidu 59 Enfin, la figure 13 a représente des saillies radiales 74 a qui diminuent, sur la figure 13 b, au moins jusqu'aux résidus 74 b et servent à diminuer le C>" du missile concerné. De nombreux essais sur des agencements de projectiles du type décrit dans la DE-A-32 07 220 et la DE-A-31 27 002 conduisent à des résultats surprenants qui permettent de conclure à des interactions qui peuvent être groupées sous la notion de couplage aérodynamique En prédéterminant de façon appropriée et en utilisant le choc de détachement en coopération avec les dispositions pour modifier le C,: du pénétrateur 80 et/ou de l'activateur 50, on arrive à un couplage aérodynamique qui s'avère particulièrement favorable pour attaquer avec des projectiles à effet cinétique des blindages spéciaux à réaction active ou passive. Avec un rapport entre le diamètre de l'activateur 50 et celui du pénétrateur 80 de 1: 1; on peut supprimer pour ce dernier le plan stabilisateur Il en résulte une réduction du poids mort et une plus grande puissance de pénétration: on évite l'arrachement du support de plan stabilisateur lié à une perte de la masse active dans la cible du pénétrateur 80. On a déjà mentionné que, par suite du couplage aérodynamique, les mouvements pendulaires du pénétrateur 80 s'amortissent rapidement Si on réalise selon la figure 4 un couplage mécanique supplémentaire, leur interaction se renforce Lorsque le pénétrateur 80 commence à sortir du tourbillon de traine arrière de l'activateur 50, par exemple par suite du mouvement pendulaire du pénétrateur 80, la zone d'ogive 84 de ce dernier subit plus fort l'effet de l'air arrivant par l'avant A un début d'augmentation de la distance entre l'arrière de l'activateur 50 et la zone d'ogive 84 du pénétrateur 80 et à la sortie progressive ultérieure hors du tourbillon de traine de l'activateur 50 s'opposent, non seulement le couplage aérodynamique, mais également la force de rappel mécanique provenant du couplage supplémentaire; la tension du ressort de torsion 106 se renforce sous la traction du câble 102 dans le sens inverse S du tir et il en résulte finalement un enroulement partiel du câble 102 par une rotation du tambour d'enroulement 107 dans le sens de la flèche 109 (voir figure 4). REVEND I CA T I ONS 1 Projectile pour un tube d'arme pour combattre des blindages spéciaux à réaction active et passive présentant les caractéristiques suivantes - a) le projectile ( 10) comporte une cage de poussée ( 20), constituée de segments ( 32) et éjectable après avoir quitté le tube, comprenant un logement et sont munis de moyens de coopération de formes ( 67; 123) qui correspondent aux moyens de coopération de formes ( 28) du logement ( 26) et ils sont disposés l'un derrière l'autre dans le logement ( 26) avec leurs axes en alignement, pour se déplacer ensuite à une certaine distance l'un de l'autre sur une trajectoire commune; c) après avoir quitté le tube d'arme, la coopération de formes existant entre le permier missile ( 50) disposé à l'avant dans le logement ( 26) et les segments ( 32) de la cage de poussée ( 20) est supprimée plus tôt, lors de la séparation des segments ( 32), que pour le second missile ( 80) caractérisé en ce que d) on prévoit sur le second missile ( 80) des premiers moyens ( 126) pour prédéterminer dans d'étroites limites le retard par rapport au premier missile ( 50) lors de la séparation des segments ( 32) et de ce fait, la différence de vitesse lors du tir, ce qui permet de maintenir la distance souhaitée entre les deux missiles; e) dans les étroites limites de distance, il existe un couplage aérodynamique axial entre les deux missiles ( 50,80); f) on prévoit, de façon connue, des seconds moyens actionnables ( 56; 57; 58; 74 a; 127; 130; 134) pour modifier le coefficient C> 2 d'au moins un des deux missiles ( 50,80) pendant le vol; g) en actionnant les seconds moyens, on obtient que le couplage aérodynamique à l'intérieur des limites de distance entre les missiles ( 50,80) soit maintenu, et h) du couplage aérodynamique dans le sens de l'axe longitudinal il résulte, en cas de besoin, une force de rappel aérodynamique dans le sens de la trajectoire du missile volant devant ( 50), qui a un effet correcteur sur le second missile ( 80) transversalement à son axe longitudinal (A 2 >. 2 Projectile selon la revendication 1, caractérisé par les caractéristiques suivantes; a) on prévoit entre les deux missiles ( 50,80) des moyens pour un couplage mécanique à ressort au moyen d'un câble ( 102) enroulé avant le tir et pouvant être déroulé sur la trajectoire, et b) les moyens sont réalisés de telle sorte qu'il soutiennent le couplage aérodynamique et la force de rappel de correction. 3 Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le câble ( 102) peut être à nouveau enroulé au moins partiellement sur la trajectoire.