Brevet FR2657688A1 — publié le 19910802

Dispositif de protection actif pour engin militaire avec aptitude à réagir sélectivement à l'effet du tir. L'effet du tir sur des engins blindés ou des appareils militaires est en gros provoqué par trois principaux types d'armes utilisant des techniques différentes, à savoir: les noyaux des projectiles et les charges creuses Cet ordre d'énumération donne déjà une idée du mode -'d'action et de l'efficacité croissante de ces techniques d'armes Si par exemple l'effet de l'arme doit tre absorbé par une plaque blindée rigide, il faut une grande masse de matériau blindé dans le sens de la trajectoire du projectile pour obtenir une protection suffisante Depuis longtemps par conséquent, la protection d'engins tout-terrain nécessite un poids d'environ 25 tonnes d'acier blindé si l'on veut, en plus d'un faible blindage enveloppant, réaliser au moins un bouclier avant optimal Comme par ailleurs, sur le champ des opérations, il faut garantir la mobilité selon des exigences particulières, le poids indiqué représente pratiquement la limite permise. Plusieurs propositions déjà faites pour diminuer le poids de la protection reposent, de m 9 me que la présente in- vention, sur le concept du "blindage actif" Ce blindage actif est en général conçu de manière que l'effet du tir l'excite de façon à engendrer une réaction extrêmement éner- gétique L'excitation fait détoner un explosif qui déplace une masse dans le sens contraire de l'attaque On connatt maintenant une protection blindée active dont la réaction est provoquée immédiatement par le projectile lui-mgme. Selon une autre proposition, cela peut également se faire par exemple au moyen de capteurs à barrière lumineuse qui déter- minetle point d'impact du projectile et utilis Etl'effet de la charge creuse pour la réaction Les inconvénients de ces pro- positions qui veulent utiliser des capteurs sont les difficul- tés qu'éprouve le constructeur s'il veut les intégrer dans l'objet à protéger D'après les propositions actuelles, les capteurs sensibles et les activateurs doivent etre placés dans le champ périphérique de l'objet à protéger pour obtenir un effet de protection suffisant D'autre part des propositions connues n'attachent aucune importance à la sélection établie suivant la nature du projectile Par exemple il n'est pas possible de distinguer entre les projectiles de grande et de faible énergie cinétique, ce qui est particulièrement impor- tant avec les projectiles pleins Pour les réactions, l'ins- tallation actuellement préférée qui fonctionne avec l'effet de l'inflammation spontanée (au stade d'essais) ne peut pas sélectionner et n'agit principalement que contre i'effet de la charge creuse Toutes les propositions identiques présen- tent une action insuffisante contre les projectiles pleins. La présente invention a par conséquent pour objet un élément remplissant l'espace, de construction fermée, agissant automatiquement et qui, à l'inverse des proportions actuelles relatives à la protection blindée active, analyse au préala- ble la nature de l'action de l'attaque et selon l'ampleur de celle-ci combat le projectile avec des moyens différents et, dans certaines conditions abandonne même le combat lorsque l'action ne dépasse pas un seuil prédéterminé. L'élément est disposé de manière à former toute la surface à blinder, éventuellement en un agencement compact pour que chaque coup au but soit sûr d'exciter un élément La réaction se produit alors par le fait que l'élément-à l'aide de l'explosif, propulse à grande vitesse une masse prédéterminée dans la trajectoire de l'attaque en communiquant ainsi au pro- jectile une accélération latérale (sous un angle important par rapport au sens de l'attaque) Une ou plusieurs charges creuses réalisées sous la forme d'une charge de coupe peuvent en plus etre allumées à une courte distance du projectile, latéralement par rapport à la trajectoire de l'attaque, et ce, à un moment exactement calculé pour que le projectile soit atteint Cette seconde réaction s'effectue à une vitesse qui se rapproche de celle d'un jet de charge creuse en action. L'élément, du fait de sa forme, de la mise en place éventuelle de bandes de contact superposées en croix sur ses surfaces en forme de plaques et d'un calculateur électronique éventuellement asservi, est en mesure d'analyser les caracté- ristiques essentielles d'un projectile ennemi Si une réaction n'est pas déclenchée de façon connue par effet direct, le cal- culateur ordonne la réaction de l'élément dans la trajectoire du projectile après avoir déterminé l'effet prévisible de celui-ci Les caractéristiques susceptibles d'etre analysées sont: le diamètre du projectile, sa vitesse et sa direction; en cas d'étalonnage de l'élément de protection, une informa- tion directe sur l'énergie du projectile peut etre programmée dans le calculateur. L'élément détermine ces données pendant que le projec- tile l'atteint et le traverse Avant qu'il n'ait traversé toutes les plaques de l'élément, le calculateur a déjà décidé de la réaction à prendre La décision peut être: "pas de réaction", "déplacement des plaques" et/ou "charges de coupe", "déplace- ment de la totalité de l'élément" et autres combinaisons Le temps nécessaire au calcul et à la réaction est de l'ordre de 10-4 à 10-5 sec En cas d'exigences très sévères, l'erreur de l'instant d'allumage ne doit pas dépasser + 2,10-6 sec. La présente invention se rapporte en particulier à la construction de l'élément. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limita- tif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente en perspective un élément de pro- tection actif selon l'invention; la figure 2 représente vu de c 8 té un engin mobile à canon de 76 mm avec sécurité tout azimut réalisé par des éléments de protection actifs selon la figure 1; la figure 3 est une vue frontale représentant la structure de la protection latérale. Comme on peut le voir sur le dessin qui représente un exemple de type simple, l'élément se compose d'un certain nom- bre de plaques 1, 2, 3 (planes ou courbes) disposées les unes derrière les autres L'exemple représente un élément à trois plaques disposées parallèlement les unes aux autres et placées sur une plaque de base 4 supportée par un pied 5. Dans l'exemple représenté, les deux premières plaques sont munies sur leur face arrière de bandes de contact 6, 7, 8, 9 qui, placées en croix et étroitement serrées les unes contre les autres en cas d'un équipement maximal de l'élément de pro- tection, recouvrent la totalité de la surface Elles ont pour effet d'envoyer des signaux électriques au calculateur électro- nique dès que le projectile les traverse Si ce calculateur est programmé pour certains types de projectile, les signaux-déclen- chent le calcul approprié La décision concernant la réaction est le résultat des calculs. Les plaques 1, 2, 3 sont placées debout dans les rainures et les guidages 13 de la plaque de base 4, et le pied 5 est monté dans le support 10 qui en général est solidaire de l'objet à protéger L'explosif 12 avec son dispositif d'allu- mage y associé est respectivement installé sous le pied 5, sous les plaques dans les rainures de la plaque de base et sous les plaques, disposées en forme de toit, des charges de coupe 11 Au lieu des plaques, des tubes ronds ou angulaires peuvent être prévus en vue d'obtenir le même effet Les pla- ques ou tubes, de même que la plaqte de base et son pied, doivent être réalisées en matériaux extrêmement différents, par exemple en acier, en métal léger, en nm tière plastique, en céramique ou en produit mousse, selon les exigences à res- pecter, en particulier celles relatives au poids Des maté- riaux sélectionnés sont placés dans les espaces intermédiaires pour assurer le guidage des plaques (ou des tubes) de même que de façon très générale pour soutenir la réaction Dans l'espa- ce libre des charges de coupe ce sont avantageusement des li- quides, des mousses ou une matière en vrac légère Cela per- met d'améliorer l'effet de la masse des plaques de la charge de coupe. La réaction est déclenchée par le fait que le calcula- teur donne l'ordre d'exciter le dispositif d'allumage pour provoquer la détonation Sous l'effet de cette détonation, la masse des plaques est déplacée selon les besoins, la masse des plaques des charges de coupe avec une vitesse particuliè- rement élevée Le calculateur et/ou ses programmes peuvent etre changes. Tous les éléments peuvent etre raccordés à d'autres récepteurs prédéterminés, donc également à d'autres éléments. Les données déterminées du projectile peuvent ainsi servir au guidage tactique Les données délivrent, par ailleurs direc- tement un signal pour une réaction automatique de l'engin et des armes, de même que pour d'autres mesures de protection. On peut également supprimer le calculateur, s'il suffit de ne répondre qu'à quelques cas d'attaques Si par exemple, on ne veut opérer une distinction qu'entre un petit projectile (par exemple Jusqu'à 5 cm de calibre) et un gros projectile (par exemple une charge creuse maximale et/ou un gros projec- tile plein) et que la direction de l'objectif ne présente aucun intér 9 t, il suffit d'équiper l'élément d'une ou de plu- sieurs surfaces de contact (au lieu des bandes), de sorte que Jusqu'à la limite inférieure seule une partie de l'élément réagit tandis qu'au délà c'est la totalité de l'élément et éventuellement plusieurs éléments les uns derrière les autres. Le terme "bande de contact" se rapporte en premier lieu au contact du projectile avec des bandes qui ont une fonction de signalisation électrique ou électromagnétique ou peuvent la déclencher Les bandes constituent dans certains cas, au sens de la technique des télécommunications, un réseau de contacts, en liaison avec un couplage multiple Les signaux peuvent: O 10 -déclencher un mécanisme (sans opération de calcul), déclencher une variance d'énergie (sans opération de calcul), mettre deux conducteurs en contact par variation de la forme originale, provoquer la perturbation d'un conducteur Jumelé à l'état transitoir (par exemple un quadripole), modifier la capacité d'un condensateur, modifier une inductance existante ( la bande peut etre une ligne à couplage inductif), modifier la résistance d'une ligne annulaire, modifier un champélectromagnétique (dans un non con- ducteur). Si l'élément de protection est entièrement nouveau, son action est elle aussi nouvelle à plusieurs égards: -lapt Lssanceéventuelle du projectile Ennemi est analyséelors de son impact, et le résultat de l'analyse est disponible aussi bien pour la -réaction immédiate que pour d'autres récepteurs; la réaction peut être sélectionnée quant à son ampleur de façon à n'opposer, par exemple à un projectile de faible puissancequ'une résistance juste suffisante pour que l'élément reste intact pour d'autres réactions; contre des projectiles plus puissants (munition pleine, charge creuse multiple et analogue) il peut arriver qu'un seul élément, selon sa conception et son équipement, ne soit pas 3 suffisant dans certains cas Plusieurs de ces éléments sont alors disposés dans le sens de l'attaque de façon à se complé- ter mutuellement Le calculateur dans le premier élément sélec- tionne, en fonction du sens de l'attaque, celui qui doit in- tervenir, attendu qu'il lui est relié électriquement; une installation de calcul centrale, par exemple placée dans l'ob Jet à protéger, envoie des informations sur l'adver- saire éventuel Celui-ci apprend dans certains cas à la même seconde la nature de la réaction si bien qu'il a conscience que son attaque risque de l'exposer lui-même auxplus graves dangers; l'élément de protection peut être conçu et disposé de façon qu'un projectile arrivant dans n'importe quelle direc- tion puisseetre également détecté. Il peut par exemple comporter aussi dans sa fermeture supérieure, c'est-àdire le couvercle, des plaques munies de bandes de contact qui, en cas d'uneattaque venant du haut, dé- clenchentla réaction décrite De cette façon, l'élément s'écar- te vers le haut de l'objet à protéger et non pas latéralement en mettant en danger le voisinage; l'élément est comme un contre projectile de type indépendant et peut être placé à n'importe quelendroit du blindage Sa forme est variable de façon à pouvoir etre adaptées àa toutes les exigences relatives à la construction. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la protection d'ob Jets mobiles ou fixes, par exemple des blindés, des navires, des casemates ou analogues contre des moyens de combat se dirigeant vers l'objectif à protéger tels que des projectiles, des fusées, des bombesou analogues, (à titre d'exemple le dessin dans lequel les surfaces latérales etdutoit renfermant le dispo- sitif ont été supprimées), caractérisé par le fait que l'objet à protéger est entouré de préférence de tous les cotés par des éléments de protection qui comportent au moins une et de préférence deux ou plusieurs plaques ( 1, 2, 3) planes ou courbes disposées les unes derrière les autres ou les unes au-dessus des autres, des tubes enfilés les uns dans les autres de différents diamètres ou analogues et recouverts de bandes de contact ( 6, 7, 8, 9) placées au moins dans un plan ou une surface, mais de préférence se croisant et disposés dans différents plans ou surfaces, les plaques ou tubes étant insérés dans des rainures ou guida- ges ( 13) d'une plaque de base ( 4) qui est guidéepar un pied ( 5) dans un support ( 10) éventuellement raccordé à l'objet à protégéer et que sous les plaques ou les tubes entre celles-ci et les guidages de la plaque de base et/ou sous le pied de cette dernière entre celui-ci et le support et/ou à côté ou entre les plaques sont placées des charges explosives ( 12) comportant des mécanismes d'allumage qui selon les besoins sont raccordés électriquement à un calculateur lui-même relié électriquement aux bandes de contact si bien qu'en cas de modification ou d'interruption d'une ou plusieurs des bandes de contact soit les charges sont allumées directement soit le compteur reçoit des signaux électriques qu'il traite suivant un programme et transmet sous forme de signaux électriques pour le déclen- chement ou l'allumage d'une ou plusieurs charges explosives et/ou à un autre récepteur prédéterminé.