Brevet FR2672385A1 — publié le 19920807

Mine marine L'invention concerné une mine marine comprenant un dispositif de repérage pour détecter une cible. Il est connu, pour détruire des cibles flottantes, de déposer dans l'eau des mines mobiles ou de fond qui sont équipées de dispositifs de repérage pour allumer les charges explosives en fonction du rapprochement d'une cible. L'inconvénient des mines traditionnelles est le rapport relativement désavantageux entre leur coût et leur utilisation, en particulier du fait des possibilités de protection des véhicules marins contre les effets traditionnels des mines et les possibilités de retirer les mines pour assurer un passage dans des champs de mines; 11 inconvénient est en outre la destruction qui n'est pas obligatoirement possible de cibles marines non traditionnelles telles que des véhicules sur coussin d'air. Il est vrai qu'on pourrait imaginer de réduire les possibilités de retirer les mines ou de se protéger de toute autre maniere contre elles en ne déposant pas de champs de mines dans la zone supposée des voies de passage, mais par contre de déposer des mines individuelles et de ce fait difficiles à détecter loin en dehors des voies de passage présumées, et apres avoir détecté une cible se dirigeant à la manière d'une torpille sur l'objet à détruire.Mais le problème en ce qui concerne l'efficacité qu'on cherche à obtenir est que malgré des dispositifs de propulsion techniquement compliqués, la vitesse d'objets explosifs se déplaçant dans l'eau à la manière de torpilles est relativement faible; quand il s'agit en particulier de cibles se déplaçant rapidement, meme dans le cas d'une commande de guidage sur cible qui tient compte de l'avance, il en résulte une trajectoir fortement incurvée (dite courbe du chien) , et du côté de la cible de bonnes possibilités de détecter en temps utile le corps explosif arrivant sur elle et donc de pouvoir prendre des mesures de déviation ou de défense couronnées de succès Connaissant ces faits, l'invention a pour objet de proposer une mine marine pouvant être utilisée de façon sensiblement plus efficace en raison de son approche nettement plus rapide de la cible par comparaison avec les possibilités de propulsion traditionnelles dans l'eau, et de ce fait présentant des possibilités de détection et de défense plus faibles. Selon l'invention, ce but est atteint essentiellement du fait que la mine marine du type indiqué dans le préambule comprend une enveloppe ayant la forme d'une corps hydro-dynamique allongé constitué essentiellement par une tête engendrant une cloche de cavitation et par une coque cylindrique s'y raccordant par l'arrière, -le dispositif de repérage étant orienté dans le sens de son axe longitudinal, un récipient formé par une cage de poussée et contenant une charge propulsive constituée par une substance du type d'un explosif et pouvant briller en dégageant de puissants gaz de combustion s'échappant par l'arrière étant disposé à l'arrière de la coque. Ce qui est essentiel pour la solution selon l'invention est donc le fait que sans dispositifs importants il est possible de transmettre à une mine de géométrie hydro-dynamique appropriée une accélération initiale si élevée qu'il se forme aussitôt une bulle de cavitation stable autour de la mine, dans laquelle cette dernière est corporellement isolée des effets de l'eau environnante, et qu'elle avance dans une direction stable dans le sens de son accélération initiale . Cette accélération initiale et dans la suite de son parcours résultent de la force de réaction, de la constitution et de l'élargissement d'une bulle de gaz de combustion face à la masse relativement inerte de l'eau environnante. Il est alors possible que la mine marine atteigne une cible très rapide à la manière d'un tir direct et exerce son action à l'intérieur de la cible ou à proximité immédiate de cette cible. La mine marine peut être constituée sous forme d'un corps descendant dans l'eau et s'enfonçant après la pose jusqu'au fond marin où elle reste appuyée contre ce fond en assumant une orientation prédéterminée jusqu'à ce que la charge propulsive soit allumée par l'intermédiaire du dispositif de repérage. Mais la mine marine peut également être conçue sous la forme d'un corps flottant s'enfonçant après sa pose jusqu a une profondeur prédéterminée par sa construction et se stabilisant en cet endroit, une orientation déterminée dans l'espace pouvant être obtenue dans l'eau par la disposition appropriée de volumes à force ascensionnelle.Dans le cas particulier où la profondeur à laquelle est enfoncée la mine n'est pas trop importante, on peut prévoir une orientation parallèle à la surface de l'eau, ce qui fait que la zone d'action de cette mine contre des navires de surface devient plus importante. La mine marine peut être utilisée même contre des objets repérables par la mine et ne se trouvant pas trop au-dessus de la surface de l'eau. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux de dimensionner la charge propulsive seulement pour obtenir la forte accélération initiale après la détection d'un objet à attaquer et de faire ensuite démarrer un moteur fusée de croisière prévu en plus, qui assure l'avance sur la distance restant à parcourir et en étant propulsée éventuellement hors de l'eau. Plus en détail, l'enveloppe de la mine comprend des zones géométriques facilitant l'apparition de phénomènes de cavitation. Cette mine peut être équipée de canalisations de courant en vue de la formation de germes de cavitation à la suite de l'éjection de petites bulles de gaz. Le récipient contenant la charge propulsive peut être avantageusement constitué sous la forme d'un corps creux à symétrie de révolution et fixé coaxialement à la coque de la mine à l'arrière de sa partie arrière. Avantageusement, ce récipient est constitué sous forme d'un tronc de cône creux et résistant à la pression et d'un stabilisateur pour l'avance dans une bulle de cavitation. L'invention prévoit que l'importance du contenu du récipient en charge propulsive est prédéterminé par une plaque de fond rapportée. De préférence, la charge propulsive est constituée par un matériau explosif brûlant rapidement et comprenant un matériau additionnel formant de forts gaz de fumée. L'enveloppe de la mine est constituée et remplie de manière qu'elle se dispose à l'étant flottant dans l'eau, dans une direction prédéterminée. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation avec référence au dessin annexé qui représente un exemple de réalisation et d'utilisation de l'objet de l'invention, réduit à l'essentiel et fortement simplifié. L'unique figure du dessin représente la mine marine qui est propulsée en direction d'une cible. La mine marine 1 dont la configuration est approximativement celle d'une torpille ou d'une fusée et qui est représentée sur le dessin comprend une enveloppe 2 ayant la forme d'un corps hydro-dynamique allongé à symétrie de révolution autour de l'axe longitudinal 3. Ce corps est constitué essentiellement par une tête 4 destinée à provoquer la formation d'une cloche de cavitation 18 et par une coque cylindrique 5, en ayant la possibilité de prévoir - comme montré sur le dessin- des zones de transition de géométrie appropriée entre eux. A l'arrière 17 est prévu un dispositif de déclenchement de l'allumage (non représenté sur le dessin) destiné à l'explosif disposé dans la coque 5, ainsi qu'un dispositif de repérage 6 orienté sensiblement dans l'axe longitudinal 3 de la mine.Ce dispositif sert d'une façon connue en soi et au moyen de techniques de repérage acoustiques dans l'eau qui sont actives (procédé à réflexion de rayonnement) ou passives (procédé d'écoute) à déterminer le moment où une cible 7 telle qu'un navire de surface, un sous-marin ou un objet volant passe sur la surface 14 de l'eau et croise la direction de l'axe longitudinal 3 de la mine et de ce fait la direction de sa marche 8. A ce moment, une charge propulsive 9 qui est déclenchée par le dispositif de repérage 6 s'allume, charge constituée par un matériau de type explosif et qui brûle en dégageant de forts gaz de combustion éventuellement avec adjonction de matériaux additionnels - et qui est disposée sur le côté arrière 10 de la coque.Pour ce faire, on dispose à l'arrière de la coque de la mine un récipient 12 à coquilles de pression à symétrie de révolution orientées vers l'arrière en direction de l'eau environnante 11 et fermées jusqu'à cet endroit, c' est-à-dire s'ouvrant vers l'arrière. Son diamètre correspond environ au diamètre de la coque 5 dans la zone de raccordement, alors qu'il va avantageusement en s'élargissant sous forme d'entonnoir dans le sens contraire à l'avance 8 de la mine de manière à servir de culasse de poussée pour les gaz de la combustion. On peut déterminer l'importance du remplissage de ce récipient 12 par le matériau de la charge propulsive 9 en disposant par exemple une plaque de fond 13. L'orientation de l'axe longitudinal 3 et de ce fait de sa direction ultérieur d'avance 8 dans l'espace où se trouve la mine marine 1 dans l'eau 11, c'est-à-dire une orientation qui est par exemple perpendiculaire - ou inclinée comme montré sur le dessin - par rapport à la surface 14 de l'eau, peut être prédéterminée (d'une façon qui n'est pas représentée sur le dessin) par une répartition appropriée des poids dans la coque 5 de la mine quand il s'agit d'une mine 1 flottant dans l'eau 11 du fait de la valeur appropriée donnée à la force ascensionnelle. Quand le dispositif de repérage 6 a déterminé les critères mentionnés pour allumer la charge propulsive 9, et du fait de sa combustion qui se déroule de façon explosive à 11 arrière du récipient à culasse de poussée 12 qui s'ouvre vers l'arrière, il se forme une bulle de gaz de combustion 15 dont l'augmentation de volume détermine, en raison de l'inertie de la masse d'eau environnante 11 qui est incompressible vis-à-vis de cette sollicitation du type d'un impact une force de réaction qui permet à une composante de force d'agir par l'intermédiaire de la bulle 15 contre le côté arrière 10 de la mine et donc d'accélérer celle-ci dans le sens 8 de son avance. Il s'est avéré que grâce à cette disposition simple d'un récipient à charge propulsive résistant à la pression 12 à l'arrière de la partie arrière 17 de la mine marine 1, cette dernière se déplaçait dans une direction stable et définie 8 sans avoir besoin d'un tube à pression (comme dans le cas du tir d'un projectile par une arme à canon), avec une accélération initiale prédéterminée et très élevée qui se rapprochait des conditions du tir d'un projectile à partir d'une arme à canon. Dès le début du mouvement et grâce à cette forte accélération initiale, il se forme dans la région de la tête 4 de la mine et autour de celle-ci une cloche de cavitation 18. Cette formation d'un espace creux se propage du fait de l'accélération très élevée de la mine marine 1 le long de sa coque 5, ce qui fait qu'il se forme immédiatement une bulle de cavitation fermée, continue et de forme ellipsoldale 19 le long de la totalité de la mine 1, qui est augmentée à proximité du côté arrière 10 de la mine de la bulle libre de gaz de combustion 15 qui est remplie de gaz et est donc également sans eau 11. Du fait de la formation d'une bulle de cavitation définie 19 par rapport à la géométrie de la mine, le mouvement de cette mine reste stable en direction de la cible repérée 7. L'élargissement en forme d'entonnoir qui est à l'arrière du récipient à charge propulsive 12 contribue en plus à la stabilisation de la direction de la mine marine 1 qui se déplace par rapport à la bulle de cavitation 19. Pour obtenir une formation rapide de cette bulle de cavitation fermée 19 stabilisant la direction de son avance, d'autres mesures constructives sont utiles pour provoquer une tendance plus marquée à la cavitation du fait de la géométrie hydro-dynamique. Dans le schéma de principe montré sur le dessin, ces mesures sont indiquées schématiquement par la géométrie de la zone de transition 20 entre la tête 4 et la coque 5.De plus, on peut constituer dans la mine marine l des canalisations 21 destinées aux courants, qui conduisent de faibles quantités de gaz de combustion hors de la région du récipient à charge propulsive 12 et jusqu a proximité de la tête 4 de la mine et les laissent s'échapper sous forme de petites bulles de manière que grâce à ces germes de cavitation soit facilitée la formation de la cloche de cavitation 18 et son élargissement pour parvenir à une bulle de cavitation fermée 19, et donc pour faciliter la mouvement stable de la mine dans la direction 8 de son avance. Des essais ont montré que meme avec des matières pyrotechniques très utilisées, par exemple à base de perchlorate de potassium, ou avec des poudres de charge propulsive qui brulent de façon définie et très rapidement, par exemple à base de nitrocellulose ou de nitroglycérine pour constituer la charge propulsive 9, le poids de la mine marine 1 pouvant représenter dans l'ensemble jusqu a 50 fois le poids de la charge propulsive 9 et que la mine 1 pouvait être mise en mouvement a partir de sa position de repos dans l'eau îl avec une accélération de l'ordre de grandeur de celle de l'accélération d'un projectile lors du tir par une arme à canon, et obtenir ainsi rapidement une bulle de cavitation stable 19 pour un mouvement d'avance stable en direction.On peut en outre prévoir l'allure dans le temps de l'accélération en fonction de l'importance de l'ouverture arrière de début du récipient à charge propulsive 12 par comparaison avec le diamètre de la coque 5 de la mine et en fonction de la quantité de charge propulsive 9 contenue dans le récipient 12 - en particulier du point de vue de l'éloignement au début que l'on peut attendre de la cible 7 et de la géométrie de l'enveloppe 2 de la mine qui est déterminante pour la cavitation. Sur le schéma de principe du dessin, il est tenu compte du fait qu'il peut être avantageux de compléter la propulsion de la mine marine 1 par une charge propulsive au moyen d'un moteur fusée de croisière traditionnel 16 monté à l'arrière 17 de la coque 5 de la mine et qui ne permettrait pas à lui seul d'obtenir l'accélération de début nécessaire à la mine 1 en vue de son mouvement d'avance stable en direction dans l'eau 11; du moins à condition que l'espace destiné à la charge utile se présentant sous la forme d'une charge active dans le tronc 5 de la mine et dont les dimensions sont prédéterminées ne soit pas trop fortement limitée par une telle fusée 16. Après avoir repéré un objet 7 qui doit être détruit par la mine 1, l'accélération rapide de départ est obtenu par l'allumage de la charge propulsive 9, suite à quoi la vitesse de marche obtenue par la combustion de la charge propulsive 9 est maintenue ou même encore augmentée par l'allumage du moteur de fusée de croisière 16. Ceci est particulièrement intéressant quand la mine 1 doit parcourir une distance importante, par exemple sensiblement parallèlement à la surface de la mer 14, ou lorsqu'il s'agit de détruire des cibles au-dessus de la surface de l'eau 14 (non montrées sur le dessin). REVENDICATIONS 1. Mine marine (1) à dispositif de repérage (6) pour détecter une cible (7), caractérisée en ce quelle comprend une enveloppe (2) ayant la forme d'un corps allongé hydro-dynamique, constitué essentiellement par une tête (4) engendrant une cloche de cavitation (18) et par une coque cylindrique (5) se raccordant à la tête par l'arrière, le dispositif de repérage (6) étant orienté dans le sens de son axe longitudinal (3), un récipient (12) formé par une cage de poussée et contenant une charge propulsive (9) constituée par une substance du type d'un explosif et pouvant bruler en dégageant de puissants gaz de combustion s'échappant par l'arrière étant disposé à l'arrière de la coque (5). 2. Mine marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que son enveloppe (2) comprend des zones géométriques (20) facilitant l'apparition de phénomènes de cavitation. 3. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est équipée de canalisations de courants (21) destinés à la formation de germes de cavitation à la suite de l'éjection de petites bulles de gaz. 4. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le récipient contenant la charge propulsive (12) est constitué sous forme d'un corps creux à symétrie de révolution et fixé coaxialement à la coque de la mine à l'arrière de sa partie arrière (10). 5. Mine marine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le récipient (12) est constitué sous forme d'un tronc de cône creux et résistant à la pression et d'un stabilisateur pour l'avance dans une bulle de cavitation (19). 6. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'importance du contenu du récipient (12) en charge propulsive (9) est déterminée par une plaque de fond rapportée (13). 7. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charge propulsive (9) est constituée par un matériau explosif brulant rapidement et comprenant un matériau additionnel formant de forts gaz de fumée. 8. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que son enveloppe (2) est constituée et remplie de manière qu'elle se dispose à l'état flottant dans l'eau (11) selon une direction prédéterminée (8) dans l'espace. 9. Mine marine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu a l'arrière de sa coque (5) et à l'avant du récipient à charge propulsive (12) est monté un moteur fusée de croisière (16).