Brevet FR2673463A1 — publié le 19920904

-2673463 Procédé pour attaquer des cibles au moyen d'un projectile pouvant être accéléré dans l'eau, et d 7 ispositif pour mettre en oeuvre ce procédé. La présente invention concerne un procédé pour attaquer des cibles au moyen d'un projectile pouvant être propulsé dans l'eau, comportant un dispositif de repérage pour détecter une cible, ainsi qu'un dispositif pour atta- quer une cible au moyen d'un projectile comportant un mé- canisme de propulsion permettant de le propulser dans l'eau, ainsi quiun dispositif de repérage d'objets, permettant de mettre en oeuvre ledit procédé. Il est connu, pour attaquer, comme cibles, des navires à tirant d'eau, d'utiliser, comme projectiles, des torpilles qui amènent une charge d'attaque sur la cible en étant autopropulsés et télécommandés ou pilotés automatique- ment au moyen d'une installation de repérage, et l'amorcent au voisinage de la cible ou après le choc. L'un des inconvénients de ce procédé consiste en ce que la vitesse pouvant être atteinte par autopropulsion est seulement limitée et ne suffit pas pour poursuivre et attaquer des cibles qui s'éloignent rapidement Un autre inconvénient réside dans le volume important du projectile, qui doit à la fois emporter un mécanisme de propulsion à réserve d'énergie de grand volume, et une charge d'attaque volumineuse, pour produire un effet suffisant, dans le cas o elle s'amorce simplement en s'approchant de la cible, par l'onde de pression hydrostatique, c'est-à-dire mettre autant que possible la cible hors de combat L'effet contre des cibles qui ne constituent pas des bâtiments à tirant d'eau conventionnels (comme par exemples des aéroglisseurs ou des hydroptères), est réduit, malgré la tête d'attaque importante. En outre, la trajectoire de démarrage largement incurvée des torpilles est facile à détecter à partir de la cible, de sorte qu'en dehors de la simple accélération d'éloignement, la cible dispose d'autres possibilités de défense ou d'évitement, comme la mise en jeu de leurres ou d'explosifs de défense et des manoeuvres d'évitement, avec de bonnes perspectives de réussite, Il en est également particulièrement ainsi pour la proposition d'utiliser, au lieu de torpilles à tirer en vi- sant la cible, des mines de poursuite qui décrivent une tra- jectoire de montée oblique à partir d'une position de guet, en tant que corps flottants, grâce à des surfaces portantes. Il est également connu d'attaquer des cibles au moyen de projectiles tirés d'un navire ou d'une position d'ancrage immergée comme des fusées Dans ce cas également, le poids et l'encombrement importants, dus à l'appareillage de propulsion, y compris sa charge propulsive, et à l'impor- tance de la tête d'attaque, représentent un inconvénient im- portant, en particulier du point de vue de la logistique et en ce qui concerne la sécurité du dépôt. L'invention a pour objet un procédé et un disposi- tif du type indiqué, permettant d'attaquer avec succès des cibles, nécessitant beaucoup moins de place et de poids pour la propulsion du projectile et pour sa charge de combat, tout en augmentant en même temps la sécurité d'impact et l'effet d'impact, même dans le cas de bâtiments non-conven- tionnels se déplaçant à la surface de l'eau ou au-dessus d'elle (comme dans le cas d'hydroglisseurs ou d'hélicoptères volant bas), que l'on ne peut combattre avec les moyens cou- rants précités que de façon limitée et avec un faible rayon d'action Le dispositif doit, en même temps, être difficile à détecter et à localiser, mais présenter un grand rayon d'action. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le projectile est posé au fond de la mer et, est redressé lorsqu'une cible est détectée à la surface de l'eau ou au- dessus, et accéléré en direction de la surface de l'eau, après être sorti de l'eau, il est guidé aérodynamiquement, et, après la détection d'une cible à la surface de l'eau ou au-dessus, il attaque celle-ci D'autre part, le pro- jectile comporte un dispositif de sustentation dans la zone de son extrémité de tête, ainsi qu'un dispositif de guidage fonctionnant à l'extérieur de l'eau et un détecteur de cibles. L'invention se base sur le fait qu'il faudrait pouvoir utiliser un projectile qui puisse, d'une part, être posé comme une mine de fond et activé par la cible qui se rapproche mais qui d'autre part, attaque directement l'objet, non à partir de l'eau, mais comme un missile L'adaptation au fond de la mer garantit que, non seulement, il est diffi- cile à détecter, mais, en plus, qu'il ne peut être mis hors de combat directement, par des moyens de dragage courants, bien qu'il présente des dimensions de cylindre importantes. En outre, le projectile reposant au fond de la mer pré- sente, en direction de la surface de l'eau, une surface re- lativement étendue sur laquelle on peut installer différents dispositifs de repérage actifs et/ou passifs, des groupements pour des caractéristiques de localisation spéciales pouvant être réalisés pour des portées de détection importantes, du fait que l'on dispose d'une surface relativement importante. Lorsque l'un de ces dispositifs de repérage reçoit l'énergie rayonnée par une cible, le projectile se redresse sous l'effet des forces de sustentation créées à cet effet. Ensuite, il est accéléré, par exemple à la façon d'un pro- jectile tiré d'un canon, ce pour quoi il suffit de la com- bustion présentant la rapidité d'une explosion d'une charge propulsive, petite mais dégageant beaucoup de gaz de com- bustion, située derrière l'arrière du projectile Le pro- jectile, accéléré de cette façon pour garder une direction stable (ou, au lieu de cela, au moyen d'une chambre de susten- tation hydrostatique placée à la pointe du projectile redressé) et à ce moment, en cas de besoin, recevant une pous- sée supplémentaire grâce à un petit moteur-fusée de croisière supplémentaire, se propulse à travers la surface de l'eau relativement haut dans l'atmosphère, o, après avoir parcou- ru une trajectoire balistique, il est récupéré grâce à un parachute déployé La cible qui a été détectée par le dis- positif de repérage du projectile et a, par suite, provoqué le redressement et l'accélération au fond de la mer, ne doit pas du tout pour obtenir un rayon d'action important à un coût faible du dispositif de repérage, être touchée par un coup direct, le projectile faisant surface comme s'il avait été tiré d'un canon Au contraire, ce n'est qu'après que le projectile descendant alors en tournant, suspendu au parachute (ce qui est connu en soi, dans le cas de munitions d'artillerie à capteur autoguidées), par exemple en spirale, grâce à une tête chercheuse suivant la périphérie d'une surface initialement très im- portante, puis diminuant au fur et à mesure de la descente, au-dessus de la surface de l'eau,poursuit la cible Lorsque la cible est détectée dans la direction longitudinale et, par suite, la direction d'action du projectile,son moteur-fusée de croisière démarre de nouveau, ou bien des charges d'attaque constituant des projectiles sont tirées Il en résulte, du fait qu'il faut une forte probabilité de coup au but, la nécessité de têtes d'attaque relativement petites (de l'ordre de 0,1 % à 1 % des masses de charge de combat courantes examinées précédemment) Pour une charge propulsive devant s'élever du fond de la mer comme si elle était tirée, il suffit même d'une masse de charge propulsive de l'ordre de 2 % de la masse totale du projectile On peut donc utiliser des projectiles petits et facilement maniables, difficiles à détecter au fond de la mer, pour attaquer très efficacement des cibles, se déplaçant même très rapi- dement, dans un grand rayon d'action à la surface de l'eau ou au-dessus de la surface de l'eau. Comme charge propulsive permettant de faire monter le projectile du fond de la mer comme s'il était tiré, il convient d'utiliser des matières pyrotechniques qui brûlent très rapidement et produisent ainsi (éven- tuellement sur la base d'adjonction de matières corres- pondantes) une quantité de gaz de combustion aussi importante que possible Il y a lieu de rechercher des vitesses de combustion ou de détonation présentant la rapidité d'une explosion, c'est-à-dire de façon analogue m/s et, si possible, jusqu'à 2 000 m/s Avec des matières pyrotechniques courantes, par exemple à base de perchlorate de potassium, ou des poudres de charge propulsive à combustion ou détonation définie, par exemple à base de nitrocellulose ou de nitroglycérine comme charge propulsive, ou en utilisant un explosif à faible vitesse de détonation, on obtient des accélérations initiales du projectile qui peuvent atteindre, si néces- saire, pratiquement l'accélération d'un projectile classi- que lorsqu'il est tiré dans un canon, bien qu'il n'y ait absolumentpas besoin d'une installation de tir courante, stationnaire au lieu de lancement. D'autres variantes et avantages de l'invention, ainsi que d'autres caractéristiques, ressortiront de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple d'exé- cution non limitatif, en regard du dessin annexé dont la figure unique donne, de façon fortement simplifiée et limitée à l'essentiel, sans respecter l'échelle, un schéma d'utilisation d'un dispositif conforme à l'invention, permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Pour attaquer des cibles 1 à la surface de l'eau 2 ou au-dessus (comme, par exemple, des hélicoptères volant bas ou des bâtiments de surface), une charge de combat 3 est placée dans un projectile 4 présentant une forme cylindrique allongée Ce peut être une muni- tion courante telle qu'un projectile antichars, entouré d'une paroi 7 de forme hydrodynamique Le projectile 4, qui est posé dans l'eau 5, est réalisé en tant que corps immergeable, dimensionné de façon qu'il descende au fond 6 de la mer dans une orientation préférentielle L'orien- tation préférentielle, donc sa position sur le fond 6 de la mer, peut être assurée en particulier par une répartition des masses correspondante dans le corps cylindrique du projectile 4, cela de façon qu'un dispositif de repérage 8 (actif ou passif) incorporé le long de la paroi 7 soit orienté en gros vers la surface 2 de l'eau. L'étendue longitudinale du dispositif de repérage 8 à partir d'un groupe de transducteurs parallèlement à l'axe longitudinal 9 donne, pour un domaine de localisation limité de façon définie dans l'espace, une caractéristique derepérage 10 fortement focalisée dans la direction de l'axe longitudinal 9 du projectile, et moins fortement perpendiculairement à celui-ci. On peut prévoir, pour obtenir un fort rayon d'action du projectile 4, au lieu, ou en plus de cela, un certain nombre de capteurs 11 orientés obliquement, qui détectent déjà à grande distance l'approche d'une cible 1 Enfin, pour détecter l'approche de la cible, on peut aussi prévoir une antenne bâton mince 30 pour un lobe de rayonnement radar présentant une symétrie de révolu- tion, maintenue par un petit corps de sustentation 31 fixé au projectile 4. Du fait que le projectile 4 est adapté au fond de la mer 6 en y reposant à plat, malgré des dimensions considérables de la forme cylindrique, donc malgré une géométrie fondamentalement facile à repérer, il est difficile à détecter par des moyens de repérage utilisant la transmission des sons dans l'eau, si l'on envisage des mesures de déminage, et selon les caractéristiques de la géométrie du projectile et de l'écoulement au fond, le projectile 4 est même encore enfoui dans le sable au bout d'un temps plus ou moins long. Lorsque, grâce au dispositif de repérage 8, situé à la surface de l'eau 2, par exemple les bruits de l'approche d'une cible 1 sont perçus, un dispositif de redressement 12 est déclenché; il permet de faire agir sur l'extrémité de tête 13 du projectile 4 une force ascensionnelle supérieure à celle qui agit sur son arrière 14 Pour cela, on peut prévoir, par exemple, de gonfler un ballon de sustentation auparavant aplati, à partir d'un stock de gaz comprimé, ou de purger l'un des réservoirs 4 remplis pour faire descendre le projec- tile 4 au fond de la mer Dans l'exemple d'exécution représenté schématiquement sur le dessin, on prévoit de propulser une calotte 15 située à l'extrémité de tête 13 au moyen d'un stock de gaz comprimé, ce qui crée une cavité (même éventuellement remplie de gaz de propulsion) jouant le rôle d'une chambre de sustentation 16. Après le redressement du projectile 4, c'est-à- dire une fois qu'il est orienté au moins approximativement verticalement dans l'eau 5, il décolle du sol 6 Pour cela, l'effet de sustentation de la chambre 16 peut suffire. De façon appropriée, en particulier dans le cas de cibles 1 rapides, il peut être bon de prévoir d'amorcer au moyen d'indicateur de temps et/ou d'inclinaison incorporé 17 une charge propulsive 18 placé dans un réservoir de charge propulsive 19 situé derrière l'arrière 4 du projectile et brûlant très rapidement avec un dégagement puissant de gaz de combustion Cela ouvre le réservoir 19 à l'arrière, et le gaz de combustion passant brusquement dans l'eau environnante 5 forme derrière le réservoir 19 dans celle- ci (qui réagit en restant incompressible à cette contrainte momentanée), en raison du fort envoi de gaz de combustion, une bulle de gaz de combustion 20 s'agrandissant rapidement. Cet agrandissement de la bulle 20 provoque des forces de réaction dans l'eau 5 (et aussi initialement au fond 6 de la mer), qui accélèrent le projectile 4 redressé comme s'il était tiré,par exemple avec une accélération initiale proche de celle qui existe lorsqu'on tire un projectile usuel du canon d'une armeen direction de la surface 2 de l'eau. L'écoulement 21 longeant la paroi 22 du réservoir parallè- lement à l'axe longitudinal 9 qui apparaît alors entraîne la formation d'un barrage hydrodynamique sur le réservoir 19 qui,par suite de la pression de réaction due à la combus- tion rapide, du type d'une explosion de la charge propulsive 18, ne prend que légèrement une forme de section droite tronconique et joue, par suite, le rôle de cage de propul- sion pour l'effet de la pression d'accélération par l'inter- médiaire de la bulle 20 de gaz de propulsion On peut aussi cependant prévoir de réaliser le réservoir 19 sous la forme d'un culot à l'épreuve de la pression 23, pour garan- tir son indéformabilité même dans le cas de perturbations de l'écoulement 21 pendant que le projectile quitte le fond 6 de la mer. L'accélération extraordinairement élevée du pro- jectile 4 lorsqu'il quitte le fond 6 de la mer provoque la formation d'une gaine de cavitation 24 autour de la calotte et du reste du corps du projectile 4, qui croît rapide- ment avec la bulle de gaz de combustion postérieure 20 qui continue à s'élargir De ce fait, le projectile 4 se déplace alors sans contact corporel avec l'eau 5 environnante, donc en gardant sa stabilité dans la direction de tir initiale,à une vitesse élevée, vers la surface 2 Après le début de cette accélération initiale, on peut également amorcer un moteur-fusée de croisière (dont on n'a pas tenu compte sur le dessin) pour assurer la propulsion ultérieure. Dans tous les cas, le projectile 4 sort au-dessus de la surface 2 de l'eau et parcourt une trajectoire ballistique relativement élevée Un détecteur d'apogée incorporé 25 déclenche peu après le passage par le sommet de cette trajectoire 26, un parachute 27 logé, par exemple, à l'arrière 14, sur lequel le projectile 4, suspendu excen- triquement par exemple est freiné relativement fortement et redescend vers la surface 2 de l'eau Le projectile étant suspendu excentriquement et le mode de support du parachute 27 étant donc corrélativement excentrique, le projectile 4 effectue alors un mouvement de rotation autour de sa direction de descente 28 Un détecteur de cible 29 incorporé dans le projectile 4, par exemple un détecteur de métaux ou de rayonnement infrarouge explore en même temps l'espace compris entre le projectile 4 et la surface de l'eau 2 d'une façon connue en soi (par exemple, en spirale),à la recherche d'une cible 1 (en général de celle qui a été détectée par le dispositif de repérage 8). Lorsque la cible a été détectée dans la direction de l'axe longitudinal 9, le moteur-fusée de croisière situé à l'arrière 14 peut de nouveau être mis en route, de sorte que le projectile 4 attaque la cible 1 en se séparant du parachute 27 On peut aussi cependant prévoir de tirer immédiatement la charge d'attaque 3 du projectile 4, en tant que charge formant un projectile. REVENDICATIONS 1 Procédé pour attaquer des cibles au moyen d'un projectile pouvant être propulsé dans l'eau, comportant un dispositif de repérage pour détecter une cible, caractérisé en ce que le projectile est posé au fond de la mer et, lorsqu'une cible est détectée à la surface de l'eau ou au-dessus, il est redressé, accéléré en direction de la surface de l'eau, le projectile est alors guidé aérodynamiquement après être sorti de l'eau et attaque la cible, après la détection de celle-ci à la surface de l'eau ou au-dessus. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsqu'on détecte une cible au moyen du dispo- sitif de repérage, une cavité de sustentation est formée dans la zone de l'extrémité de tête du projectile et est remplie éventuellement de gaz de sustentation. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'après le redressement du projectile, on enflamme une charge propulsive située derrière son arrière, qui forme, en brûlant à la vitesse d'une explosion en dégageant beaucoup de gaz de propul- sion, une bulle de gaz de combustion qui s'élargit, dont les forces de réaction sur le milieu incompressible qui l'environne accélèrent le projectile comme s'il était - tiré en direction de la surface de l'eau. 4 Dispositif pour attaquer une cible ( 1) au moyen d'un projectile ( 4) comportant un mécanisme de propulsion permettant de le propulser dans l'eau ( 5), ainsi qu'un dispositif de repérage d'objets ( 8), destiné enparticulier à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le projectile ( 4) comporte un dispositif de sustenta- tiondans la zone de son extrémité de tête ( 13), ainsi qu'un dispositif de détection fonctionnant en dehors del'eau ( 5) et un détecteur de cibles ( 29). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le projectile ( 4) comporte, devant sonextrémité de tête ( 13) une calotte ( 15) susceptible d'avancer, pouvant être remplie de gaz de sustentation. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 4 et 5, caractérisé en ce qu'un réservoir de charge propulsive ( 29) jouant le rôle de cage de propulsion ( 23) est placé derrière l'arrière ( 14) du projectile. 7 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de repérage ( 8) est branché sur une antenne radar ( 30) de type bâton, qui peut être maintenue à la surface ( 2) de l'eau par un flotteur ( 31) fixé au projectile ( 4). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de repérage ( 8) comporte des capteurs acoustiques sous-marins ( 11) de longue portée. 9 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 4 à 7, caractérisé en ce que le projectile ( 4) comporte au moins un moteur-fusée de croisière pour le faire monter en dehors de l'eau ( 5) et/ou pour attaquer la cible ( 1).