Brevet FR2669625A1 — publié le 19920529

Le domaine de la presente invention est celui des matériaux pulvérulents destinés à etre répandus par des moyens de dispersion de façon à produire un nuage de camouflas. On connaît déjà depuis longtemps des compositions fumigènes qui sont efficaces dans le domaine visible (de 0.4pm à 0.8pm), ces compositions comprennent le plus souvent un oxydant associé à un réducteur et à un composé sublimable, on se reportera par exemple au brevet Us2939779 qui décrit une composition à base d'hexachioréthane et d'oxyde de zinc. La réaction entre ces deux composés produit un écran de fumée grise mais qui ne peut masquer la transmission du rayonnement infrarouge (longueur d'onde de 0.sium à t4pm3, en outre le composé obtenu est fortement corrosif et toxique. Il est connu également de produire des brouillards de fines gouttelettes en vaporisant des huiles au moyen de compresseurs de gaz mais ces brouillards sont également transparents dans le domaine infra rouge. Le brevet FR2396265 propose de disperser les particules solides diune poudre minérale à l'aide d'un gaz propulseur. Lorsque la granulomètrie moyenne de la poudre est homogène et proche de la longueur d'onde du rayonnement à occulter on peut obtenir un masquage infra rouge, cependant on a pu constater que, lors d'une dispersion à froid des particules décrites par ce brevet, il se produisait une agglomération de ces dernières qui nuisait à 11 opacité recherchée. On a aussi cherché à obtenir un masquage à la fois dans les domaines visibles et Infra rouge en vaporisant une huile chargée d'une poudre minérale. Mais dans tous les cas on a constaté que lors du stockage de la poudre, ou bien lors de sa dispersion au moyen d'air chaud ou d'huile vaporisée, les performances du masquage Infra rouge étaient décevantes. C'est un premier but de l'invention que de fournir un matériau pulvérulent destiné à produire des fumées donnant un masquage infra rouge meilleur que celui des matériaux selon l'état de la technique. L'invention propose également un dispositif générateur de fumée adapté à ce type de matériau. Ainsi l'invention a pour objet un matériau pulvérulent destiné à etre répandu par des moyens de dispersion de facon à produire un nuage de camouflage efficace dans le domaine infra-rouge, ce matériau est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une poudre dont les grains sont recouverts d'un enrobage qui est chimiquement inerte vis à vis du grain, enrobage résistant aux températures inférieures ou égales à la température de dispersion et ne s' oxydant pas à l'air libre. Cet enrobage pourra être un composé de Silice et d'Alumine et la granulomètrie moyenne de la poudre enrobée sera choisie comprise entre lpm et l5pm. La poudre pourra contenir au moins un des composants suivants: Fer, Aluminium, Zinc, Bore, Cuivre, Chrome, alliages ou oxydes de ces métaux, carbone, polytetrafluo- réthylène. De façon préférentielle la poudre est une poudre de laiton dont la granulomètrie moyenne après enrobage est comprise entre îiim et thym. L'invention a également pour objet un dispositif générateur de fumée dans lequel le matériau est en suspension dans un liquide vecteur, dans ce cas l'enrobage est choisi de telle sorte qu'il ne s'oxyde pas non plus au contact de ce liquide et pour les températures inférieures ou égales à la température de dispersion. Le liquide vecteur pourra etre choisi parmi les composés suivants: Gasoil, huile de faible viscosité. De façon préférentielle, le dispositif comprend une masse de 50 g à 250 g de matériau pulvérulent par litre de gasoil. Les moyens de dispersion comprendront au moins une turbine génératrice de gaz chaud équipée d'une tuyère, un réservoir équipé d'un mélangeur et recevant le matériau pulvérulent en suspension dans le liquide vecteur, le réservoir étant relié à la tuyère par une électropompe. D'une facon avantageuse la commande de la turbine n'est autorisée que lorsque le mélangeur est en fonction. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence au dessin annexé qui représente schématiquement un dispositif générateur de fumée adapté à la dispersion du matériau selon l'invention. Comme cela a déjà été précisé dans le préambule il était connu d'utiliser des poudres métalliques ou minérales pour réaliser un écran de fumée opaque aux rayonnements infra rouges. Les poudres métalliques sont particulièrement intéressantes car elles réfléchissent avec efficacité le rayonnement infra rouge reçu de la cible que l'on cherche à masquer. La poudre disposée dans un récipient est dispersée au moyen d'un gaz propulseur (tel de l'azote, du dioxyde de carbone ou de l'air comprimé), le gaz arrivant par un conduit à l'intérieur du récipient et ce dernier portant une autre ouverture en forme de tuyère pour assurer une dispersion fine de la poudre. Un tel dispositif est décrit dans le brevet FR2396265. Il est également connu de mélanger la poudre à un liquide vecteur (le plus souvent une huile minérale) qui sera vaporisé par de l'air chaud au travers d'une tuyère ce qui permet d'obtenir un nuage plus durable et masquant en outre le domaine visible (taille des gouttelettes inférieure à lpm). Le brevet 0880895 décrit un tel dispositif. L'emploi d'air chaud pour vaporiser complètement l'huile minérale (température de l'ordre de 400 'C) conduit au choix de particules présentant une bonne stabilité à la température telles les poudres de laiton ou de cuivre. Cependant dans tous les cas on constate que les performances du masquage infra rouge sont décevantes, ainsi on a pu constater que de la poudre de laiton de granulomètrie moyenne comprise entre 1pm et lopm et dispersée avec du Gasoil au moyen d'air chaud ne permettait d'obtenir qu'un coefficient de camouflage de 10% pour une cible à 200 C vue par une caméra thermique 81lm-l2ilm à 1000 mètres. On a alors pensé à utiliser pour réaliser le masquage infra rouge un matériau pulvérulent qui était commercialisé comme additif colorant pour les peintures ou pour les matières plastiques. Ces pigments métalliques sont des grains de laiton enrobés d'une couche protectrice vitreuse et sont commercialisés par la société Eckart sous la dénomination commerciale 'gResist Rotoflex. Bien qu'un tel enrobage ait pu faire craindre un mauvais masquage en raison de la modification du pouvoir réfléchissant du laiton non enrobé, on a constaté de façon surprenante que le masquage était bon dans la gamme 0.8pm à îSpm pour le camouflage de toutes les cibles thermiques connues du champ de bataille actuel. Un tel comportement est dû au fait que l'enrobage empeche la dégradation du grain de laiton tant au cours du stockage (à l'air libre ou dans l'huile minérale3 que pendant sa dispersion par l'air chaud. Ainsi, l'oxydation superficielle des grains de poudre métallique étant empêchée, la granulomètrie moyenne demeure invariable même au cours d'une dispersion à haute température (de l'ordre de 400ça). De plus l'enrobage par ses capacités d'isolant électrique empêche l'agglomération des grains de laiton lors de leur dispersion et la modification de la granulomètrie moyenne après dispersion qui en résulterait. Il est possible à partir de ces constatations de définir d'autres matériaux pulvérulents adaptés au masquage fumigène infra rouge. Les caractéristiques de l'enrobage adapté à l'application selon l'invention sont les suivantes: Il doit être chimiquement inerte vis à vis du grain métallique, afin d'éviter la formation de tout produit susceptible de modifier la forme ou la taille du grain. Il doit résister aux températures inférieures ou égales à la température de dispersion. Le plus souvent cette température limite est de 600 C (température de l'air chaud utilisé pour disperser), Il ne doit pas s'oxyder lors de stockages prolongés en particulier à l'air libre. Dans le cas d'une dispersion à l'aide d'un vecteur (tel une huile minérale) il ne doit pas non plus s'oxyder au contact de ce dernier et pour des températures inférieures ou égales à la température de dispersion. La plupart des matériaux réfractaires ou céramiques sont adaptés à une telle application, tels les produits à base de Silice (au moins 91% de Silice SiO2), les produits Siliceux (de 85% à 93% de Silice et plus de 5% d'Alumine), les composés à base d'alumine ou les composés organiques du Silicium (tels les polysiloxanes). Les verres ou produits vitreux qui comprennent un mélange de Silice et d'Alumine sont également bien adaptés. Des procédés d'enrobage de grains métalliques sont connus par exemple dans le domaine technique des pigments pour peintures et on pourra se reporter au brevet Go1555883 de la société Encart qui décrit un mode d'obtention d'une couche vitreuse sur des pigments métalliques. D'autres procédés d'enrobage sont connus, tels la dispersion d'alumine fondue dans un courant gazeux (brevet SU1502535), la vapodéposition plasma de la silice (brevets J62153337 et J61266456X, l'enrobage de particule par une huile silicone suivi de la réduction de cette dernière à haute température ( > 350 C) (brevets J77036861 et J58077505). Un autre avantage de l'application selon l'invention d'une poudre enrobée à la réalisation de matériaux de masquage fumigène, est qu'il devient possible d'utiliser des poudres métalliques présentant une tenue à la température moindre que celle du Cuivre ou du Laiton (tel l'Aluminium). L'enrobage assurera la tenue de la granulométrie moyenne de l'Aluminium même après dispersion par de l'huile minérale vaporisée à 400 C. Un autre avantage est que les procédés d'enrobage connus peuvent être adaptés à des poudres en matériaux non métalliques tels les matières plastiques ou bien le carbonne. Il devient ainsi possible d'employer pour réaliser le masquage infra-rouge des matériaux plus légers que les poudres métalliques ce qui assurera une meilleure tenue du nuage dans le temps, on peut par exemple envisager l'enrobage de graphite ou de polytetrafluoréthylène (plus connu sous la marque déposée Teflon). La figure annexée montre un dispositif permettant de disperser le matériau pulvérulent de façon à réaliser un masquage fumigène. Le dispositif comprend une cuve I fermée par un couvercle 4 et à l'intérieur de laquelle est disposé le matériau pulvérulent mélangé à un liquide vecteur 2. Ce dernier est choisi de manière connue parmi les composés tels le Gasoil ou les huiles de faible viscosité (inférieure à 13 Centistokes à 37,8C). Ces composés présentent la caractéristique de pouvoir être vaporisés en fines gouttelettes (de l'ordre du micron) par un courant d' air chaud (de l'ordre de 400'C). On utilisera de façon préférentielle un gasoil dans lequel est mise en suspension une masse de 50 à 250 grammes de matériau pulvérulent par litre de gasoil. Une canalisation 7 relie le fond du réservoir à une électropompe 8, une autre canalisation 9 amenant à une tuyère de dispersion 10 la suspension du matériau dans le liquide vecteur. Cette tuyère assure la vaporisation du liquide vecteur portant les grains du matériau de masquage infra rouge et donc la production d'un nuage 14. Elle est disposée à la sortie d'une turbine Il connue qui ne sera pas décrite plus en détail et qui produit un courant d'air chaud (T de l'ordre de 40O-C et débit d'air de l'ordre de l m3/seconde). Afin d'assurer l'homogénéité de la suspension du matériau pulvérulent dans le liquide vecteur, le réservoir 1 comporte un mélangeur 3. comprenant deux pales portées par un axe qui traverse le couvercle 4 au niveau d'un palier 6. Ce mélangeur est actionné par un moteur électrique 5. Un boîtier de commande 12 assure le pilotage du fonctionnement du dispositif de dispersion au moyen de liaisons électriques 13a, 13b et 13c. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Tout d'abord le moteur 5 du mélangeur est mis en marche. Un cablage logique (non représenté) du boîtier de commande interdit tout démarrage de la turbine si le mélangeur ne fonctionne pas, ce qui garantit l'homogénéité de la suspension au moment de sa dispersion. Ensuite la turbine 11 est à son tour mise en marche. Lorsque la température de l'air éjecté par la turbine, qui est mesurée par un moyen approprié au niveau de la turbine, atteint la valeur nécessaire pour que le liquide vecteur puisse être vaporisé, un au-tre cablage logique du boîtier de commande autorise la commande de l'électropompe 8 dont l'action entraîne l'émission du nuage de camouflage 14. Un tel dispositif est installé de préférence sur un véhicule dont la mobilité permet la réalisation rapide d'écrans de camouflage de grandes dimensions. Il est également possible de prévoir des moyens permettant de faire varier le débit du mélange arrivant à la tuyère (réglage électronique du débit de l'électropompe ou batterie de plusieurs électropompes en parallèle. Ce qui permet d'optimiser la quantité de mélange solide/liquide en fonction de la température de la cible à camoufler. REVENDICATIONS matériau pulvérulent destiné à être répandu par des moyens de dispersion de façon à produire un nuage de camouflage efficace dans le domaine infra-rouge, matériau caractérisé en ce qu' il comprend au moins une poudre dont les grains sont recouverts d > un enrobage chimiquement inerte vis à vis du grain, résistant aux températures inférieures ou égales à la température de dispersion, et ne s'oxydant pas à l'air libre. 2-Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce l'enrobage est un composé de Silice et d'Alumine. 3-Matériau selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la granulomètrie moyenne de la poudre enrobée est comprise entre îiim et l Bm. 4-Matériau selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la poudre contient au moins un des composants suivants: Fer, Aluminium, Zinc, Bore, Cuivre, Chrome, alliages ou oxydes de ces métaux, carbone, polytetrafluo réthylène. 5-Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poudre est une poudre de laiton dont la granulomètrie moyenne après enrobage est comprise entre Ipm et 15pm. 6-Dispositif générateur de fumée utilisant le matériau selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau est en suspension dans un liquide vecteur, et en ce que l'enrobage ne s'oxyde pas au contact de ce liquide et pour des températures inférieures ou égales à la température de dispersion. 7-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le liquide vecteur est choisi parmi les composés suivants: Gasoil, huile de faible viscosité. 8-Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend une masse de 50 g à 250 g de matériau pulvérulent par litre de gasoil. 9-Dispositif selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens de dispersion comprennent au moins une turbine ( génératrice de gaz chaud équipée d'une tuyère (10), un réservoir (I) équipé d'un mélangeur (3) et recevant le matériau pulvérulent en suspension dans le liquide vecteur, le réservoir étant relié à la tuyère (10) par une électropompe (8). 10-Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la commande de la turbine (11) n'est autorisee que lorsque le mélangeur (3) est en fonction.