Brevet FR2698957A1 — publié le 19940610

Le domaine de La presente invention est celui des dispositifs de positionnement pour des sous-munitions dispersables et en particulier pour aes mines bilîrection- neiles a charge formee. Lorsqu on repartit des mines sur ie terrain au moyen å un obus cargo ou encore avec un engin disperser ae mines, il se pose ie probleme de leur posîtionnement sur ie soi. Un connait par ïe certificat d'addation FR2475716 une mine dispersabie bidirectionnelle a charge formee. Une telle mine est efficace quelle que soit la race sur laquelle elle arrive au soi. Des languettes elastlques reparties sur sa periperie permettent d:eviter une lmmobl- iisation de la mine sur sa tranche en la ramenant dans une position stable sur une ou l'autre de ses faces. Cependant si ces languettes élastiques permettent de résoudre le probleme de l'orientation ae la mine sur un soi dur, elles sont totalement inoperantes sur un sol meuble dans lequel les mines s'enfoncent dans une position aléatoire ce qui les rend Inefficaces. 'est l'objet de la présente invention que de proposer un dispositif de positionnement de mines dispersables et notamment de mines bidirectionnelles a charge formee, dispositif qui assure une mise en place correcte des mines sur sol meuble. C'est un autre but de la présente invention que ae proposer un dispositif de positionnement de mines dispersabies qui assure une mise en piace correcte des mines quel que soit le type de soi. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de positionnement pour une sous-munition du type mine dispersable bidirectionnelle, et comprenant un jeu de languettes flexibies regulierement reparties autour de la sous-munition, dispositif caracterise en ce que la répartition des languettes est telle que la resultante des efforts aérodynamiques s'exerçant sur la sous-munition a son point d'application en arrière du centre de gravite de cette dernière. belon un premier mode de réalisation, ia repartition des languettes est telle qu:eiles sont toutes solidaires d'une face située au niveau d'une partie arriere de la sous-munition dans son sens de parcours de sa traJectoire. Dwune façon avantageuse, dans une position deployee, les languettes font un angle avec i'axe de la sous-muition qui est tel que ie diamètre a un cercle sur lequel sont reparties leurs extremites libres est superieur a une fois et demi la hauteur de la sous-munition. belon un deusieme mode de reaiisation, la repartition des languettes est telle que la résistance aérodynamique resultant des languettes solidaires d'une face située au niveau d'une partie arriere de la sous-munition dans son sens de parcours de sa trajectoire est supérieure a celle des languettes solidaires d'une face opposee a ia face arrière. Le nombre de languettes solidaires de la face avant pourra etre égal a celui des languettes solidaires de la face arrière, la surface des languettes solidaires de la face arrière sera alors superieure a celle des languettes solidaires de la face avant. Dune façon avantageuse, dans une position déployee, les languettes solidaires de la face arriere de la sous-munition font un angle avec l'axe de la sous-munition qui est tel que le diamètre dgun cercle sur lequel sont réparties leurs extrémités libres est supérieur a une fois et demi la hauteur de la sous-munition. Les languettes solidaires de la face avant pourront étre réalisées sous la forme de fils pliés. Selon un troisieme mode de realisation, plus particulièrement destiné a équiper des sous munitions qui sont dispersées par un vecteur anlme d'un mouvement de rotatlon, tel un obus cargo d'artillerie, les languettes solidaires d'une face situee au niveau d'une partie arriere de ia sous-munition dans son sens de parcours de sa trajectoire présentent une forme telle qu'elles subissent une déformation permanente sous l'effet de la force centrifuge. De façon préférentielle, les languettes déformables ont une géométrie telle qu'elles presentent une section transversale qui décrit régulièrement de la base de la languette vers son extrémiste libre. Les languettes déformables pourront ainsi presenter une ouverture longltudinale dont la largeur croit régulièrement de la base de la languette vers son extrémite libre. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en reférence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure i représente schematiquement et en coupe partielle une mine bidirectionnelle équipée d'un dispositif de positionnement selon l'état de la technique, -la figure 2 représente en coupe partielle une mine bidirectionnelle équipée d'un dispositif de positionnement selon un premier mode de réalisation de l'invention, -la figure 3 est une vue de la mine de la figure z suivant la direction X, -la figure 4 représente en coupe partielle une mine bidirectionnelle equipée dfun dispositif de positionnement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 5 est une vue de détail d'une des languettes solidaires de la face avant de la mine selon la figure 4, -les figures 6 et 7 représentent une mine bidirection nelle équipée d'un dispositif de positionnement selon un troisième mode de réalisation de l'invention, -les figures 8a et 8b représentent une languette seule, la figure 8b étant une coupe de la languette suivant le plan dont la trace AA est repérée sur la figure ua. -la figure So montre la mine bidirectionnelle des figures 6 et 7 après la déformation permanente des languettes, -la figure 9 schématise l'arrivée d'une mine équipée d'un dispositif selon l'invention sur un sol meuble, -les figures 10a et lOb schématisent l'arrivée d'une mine equipee d'un dispositif selon l'invention sur un sol dur. En se reportant a la figure I, une sous-munition i du type mine dispersable, selon l'état de la technique représente par le certificat d'addition b D t 6, comprend un boitier 2 contenant une charge explosive 3. Cette dernière comporte, d'une façon connue et décrite par FR247D7i6, deux revêtements (les revêtements de cette charge ne sont pas representés). Le boîtier 2 est noyé dans une structure amortissante 4 en matière plastique. Deux rondelles metalliques 5 et 6 sont positionnées sur des encoches annulaires 7 et 8 amenagees respectivement sur les faces planes 9 et 10. Les rondelles sont rendues solidaires de la mine par l'intermédiaire de tirants 11, regulierement répartis angulairement, et qui traversent la mine. Les extrémités des tirants sont rivetees sur les rondelles D et 6. La mine comporte égaiement des languettes flexibles 12 régulièrement réparties sur son pourtour. Une extrémité de ces languettes est rendue solidaire d'une face de la mine au niveau des rivetages 13a, 13b des tirants il sur les rondelles 5 ou 6. L'autre extrémité des languettes est libre et se trouve sensiblement dans un plan médian 14 de la mine. Un certain nombre de languettes est fixe sur la face 10, un nombre egal de languettes est fixé sur la face 9. Les languettes solidaires d'une face sont disposées en alternance angulaire avec les languet-tes solidaires de I:aure face. Les languettes 12 peuvent se replier dans des logements 15 aménages dans la structure amortissante 4. Elles se trouvent ainsi repliées lorsque la mine est disposée a l'intérieur d'un obus ou d'un tube lanceur. Elles se déploient lors de l'éjection de la mine hors de l'obus ou du tube lanceur. Comme cela a été précisé dans le préambule, les languettes élastiques permettent de résoudre le probleme de l'orientation de la mine sur un sol dur, mais elles sont tobalellent inopérantes sur un sol meuble dans lequel les mines s'enfoncent dans une position aleatoire ce qui les rend ineîiaces. La figure 2 représente une sous-munition 1, de type mine bidirectionnelle a charge formee, qui est équipee d'un dispositif de positionnement selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette mine 1 comporte également deux rondelles métalliques 5 et 6 qui sont positionnées sur des encoches annulaires 7 et 8 aménagées respectivement sur les faces planes 9 et lu. Les rondelles sont rendues solidaires de la mine par l'intermédiaire de tirants il régulièrement répartis angulairement et qui traversent la mine. Les extrémités des tirants sont fixees par des rivetages 13a, 13b sur les rondelles 5 et 6. La mine 1 comporte ici seize languettes 16 régulièrement réparties angulairement et dont une extremite est rendue solidaire de la face 10 de la mine au niveau des rivetages 13b des tirants 11 sur la rondelle 6. Aucune languette n'est fixée au niveau de la face 9 de la mine. La face 10 de la mine est celle qui est située a l'arrière de la mine dans son sens de parcours de sa trajectoire après son éjection hors d'un obus ou hors d'un tube disperseur. Cette répartition particulière des languettes permet d'assurer que la resultante des efforts aérodynamiques qui s'exercent sur la mine lors de sa trajectoire balistique aura son point d'application en arrière du centre de gravité de la mine (ce dernier se trouve sensiblement a linter- section d'un plan médian 14 et de l'axe 19 de la mine). Cette disposition stabilise la mine et lui permet de conserver une attitude constante sur sa trajectoire, la face 9 orientée vers l'avant et la face 10 orientée vers 1' arrière. Cette orientation constante est favorable au bon positionnement de la mine quel que soit le type de sol comme cela sera décrit par la suite. Les languettes peuvent se replier dans des logements 15 aménagés dans la structure amortissante 4. Les extrémités libres des languettes se trouvent dans un plan 17 qui se trouve plus proche de la face avant 9 de la mine que de la face arrière 10 sur laquelle les languettes sont fixées. Les languettes ont ainsi une longueur supérieure a la moitié de la hauteur H de la mine. Certaines languettes la présentent une ouverture 18, elles sont planes en alternance avec des languettes 16b dépourvues d'ouverture. Il est possible ainsi, en jouant sur la longueur des languettes et sur les dimensions des ouvertures, de faire varier la position du point d'application des efforts aérodynamiques et donc d'adapter le dispositif selon l'invention à des sous-munitions de différentes formes, de différentes masses ou éjectées avec des vitesses diffe- rentes. Il est egalement possible de jouer sur le nombre de languettes 16. A titre de variante et en fonction des caractéristiques de la mine, on pourra donc prévoir des ouvertures 18 sur toutes les languettes 16 ou encore sur aucune languette. Selon une autre caractéristique de l'invention, les languettes font dans leur position déployée un angle avec l'axe 19 de la mine qui est tel que le diametre D d'un cercle sur lequel sont réparties leurs extrémités libres est supérieur à une fois et demi la hauteur H de la mine (pour une mine dont la hauteur est sensiblement gale au demi diamètre externe de la structure amortissante 4). Cette disposition permet d'assurer que, en cas de rebond sur sol dur et retombe de la mine sur sa tranche après son rebond, les languettes ramènent la mine en appui sur le sol au niveau d'une de ses faces planes. Il sera également possible de jouer sur l:elasticité des languettes pour favoriser le déséquilibre de la mine lorsqu'elle tombe sur sa tranche. Un Lel déséquilibre ramenant la mine en appui sur le sol au niveau d'une de ses faces planes. D'une façon plus générale on s 'assurera que le diamètre D du cercle ainsi que la position du plan 17 dans lequel se trouvent les extrémités libres des languettes sont tels que la position d'une mine sur sa tranche soit une position instable. La figure 4 montre un deuxieme mode de réalisation du dispositif de positionnement selon l'invention. Dans ce mode particulier de réalisation la face 10, ou face arrière de la mine, porte des languettes 20b regulierement réparties angulairement et qui sont rendues solidaires de la mine par les rivetages 13b des tirants 11. La face 9, ou face avant de la mine, porte des languettes 20a régulièrement réparties angulairement. Les extrémités libres des languettes 2ta et 20b se trouvent sensiblement dans le plan médian 14 de la mine. Les languettes peuvent se replier dans des logements 15 aménagés dans la structure amortissante 4. Les languettes 20a qui sont solidaires de la face avant 9 de la mine presentent des ouvertures 18a, et les languettes 20b qui sont solidaires de la face arrière 10 de la mine présentent des ouvertures 18b. Les dimensions des ouvertures 18a et 18b sont telles que la surface des languettes 20b solidaires de la face arrière 10 est supérieure à celle des languettes 20a solidaires de la face avant 9. Une telle disposition permet d:assurer que la résistance aérodynamique apportee par les languettes 2Ub solidaires de la face arrière 10 est supérieure à celle des languettes SUa solidaires de la face avant 9. Ainsi la resultante des efforts aérodynamiques qui s'exercent sur la mine lors de sa trajectoire balistique aura encore son point d'application en arrière du centre de gravite de la mine et la mine conservera ue attitude constante sur sa trajectoire, face 9 orientee vers l'avant et face 10 oriente vers l'arrière. La présence de languettes 20a au niveau de la face avant permettra de limiter l'enfoncement de la mine dans un sol meuble. Selon un mode de réalisation particulierement avantageux, on fabriquera les languettes 20a par pliage d'un fil métallique et soudure par points 21 de ce fil sur la rondelle 5 (voir figure 59. La rondelle 5 est rendue solidaire de la face avant 9 par les rivetages 13a des tirants 11. Comme dans le mode de réalisation précédent, les languettes font dans leur position déployee un angle avec l'axe 19 de la mine qui est tel que le diamètre D d'un cercle sur lequel sont réparties leurs extrémites libres est superieur à deux fois la hauteur H de la mine. Il est possible à titre de variante de jouer sur les longueurs des languettes, sur les dimensions des ouvertures et sur le nombre de languettes solidaires de chacune des faces. On peut ainsi faire varier la position du point d'application des efforts aérodynamiques et donc adapter le dispositif selon l'invention à des sous-munitions de différentes formes ou différentes masses. Les figures 2 à 5 montraient des dispositifs de positionnement plus particulièrement adaptés à des mines destinees à être dispersees par des tubes ou des vecteurs non girants ou faiblement girants (tels des roquettes ou des missiles planants). Les figures 6 et 7 montrent un troisième mode de realisation du dispositif de positionnement selon l'invention, mode de réalisation plus particulièrement destine à equiper des mines qui sont dispersées par un vecteur anime d'un mouvement de rotation, tel un obus cargo d'artillerie. Dans ce cas la mine porte huit languettes 22 qui sont toutes fixées sur sa face arriere iO. Aucune languette n'est fixée sur la face avant 9. Le mode de fixation des languettes est le méme que celui decrit pour les modes de réalisation précédents (rivetage des tirants sur la rondelle qui est fixee sur la face arrière 10). Ces languettes sont représentées sur les figures 6 et 7 dans une position non forme. Elles peuvent se replier le long de la mine, leurs extremites libres viennent alors dans des logements 15 aménagés dans la structure amortissante 4. Les figures 8a et 8b représentent une languette 22 seule selon deux vues orthogonales. Cette languette est réalisée en tole d'acier pliée. Elle comporte un repli arrière 23 sur lequel est percé un trou 24 permettant la fixation de la languette sur la face arrière 10 de la mine. Elle comporte également un bec avant 25 et une ouverture longitudinale 26. L'ouverture délimite ainsi deux branches 27a, 27b sur la languette 22 Le bec avant 25 solidarise les deux branches 27a et 27b et permet ainsi d'assurer une certaine rigidité à l'extrémité libre de la languette 22 ce qui évite les détériorations au cours des phases de montage. La largeur de l'ouverture longitudinale 26 croit régulièrement de la base de la languette 22 vers son extrémité libre. Cette disposition a pour conséquence de faire decroître régulièrement la section transversale de la languette entre sa base et son extrémité libre. Le profil de variation de la section de la languette est choisi de telle sorte que, lorsque la languette est soumise à la force centrifuge lors de l'éjection de la mine, la limite élastique de la languette soit atteinte en certains de ses points sans que la limite de résistance à la rupture ne soit dépassee. Il est possible ainsi d'obtenir une déformation permanente et contrôlée des languettes. Le profil de la languette apres déformation sera choisi de façon à assurer une resistance aérodynamique suffisante des languettes pour assurer la stabilisation de la mine et lui permettre de conserver une attitude constante sur sa trajectoire, la face 9 oriente vers l'avant et la face 10 oriente vers l'arrière. La determination pratique du profil adapté sera faite par l'homme du metier en utilisant les principes bien connus de détermination de poutres d'égale résistance à la flexion. La figure 8c montre la mine après son ejection hors d'un obus cargo. Les languettes 22 presentent alors une déformation permanente et leurs extrémités libres se trouvent reparties sur un cercle dont le diamètre D est superieur à deux fois la hauteur H de la mine. Un autre avantage d'un tel mode de réalisation de l'invention est que les languettes présentent après déformation permanente une certaine rigidité qui améliore le retour de la mine en appui sur le sol au niveau d'une de ses faces planes, lorsqu'elle est tombée sur sa tranche après rebond sur un sol dur. On peut donc obtenir à la fois une valeur du diamètre D importante et une rigidite des languettes déployees importante. En jouant sur les longueurs ou le nombre des languettes ou encore sur l'amplitude de leur déformation (donc leur resistance aérodynamique! il est possible de faire varier la position du point d'application des efforts aérodynamiques et donc d'adapter le dispositif selon l'invention à des sous-munitions de différentes formes ou differentes masses. On notera que, dans ce cas particulier d'une mine éjectée par un obus d'artillerie, la présence d'ouvertures 26 modifie relativement peu la traînée aérodynamique des languettes 22. Cela est vrai pour des vitesses residuelles de l'ordre de 200m/s. Il est donc préférable dans ce cas de jouer sur le nombre des languettes et sur leurs dimensions. Pour les mines dispersees avec des vitesses faibles (de l'ordre de 80 à Om/s) les modes de réalisation décrits précédemment en reference aux figures 2 à 5 sont mieux adaptés et il sera possible alors de modifier la traînée aerodynamique en jouant sur les dimensions des ouvertures aménagées dans les languettes. A titre de variante on pourra realiser des languettes depourvue d'ouverture 26 mais dont la section dêcroit néanmoins régulièrement de la base de la languette vers son extrémite libre. La forme des languettes sera alors sensiblement triangulaire ou trapézoïdale. La figure 9 schématise l'arrivée d'une une mine 1 équipée d'un dispositif de positionnement selon l'invention sur un sol meuble 28. La présence des languettes 22 fixes sur la face arrière 10 assure une arrivée de la mine avec une at-titude constante sur sa trajectoire. La trajectoire est repérée par la courbe 29 en traits pointilles. La mine est représentée en 30a et 30b dans les derniers instant avant son impact sur le sol 28. La mine touche le sol par sa face avant 9 qui s'enfonce dans le sol meuble. L'enfoncement est limité par la présence des languettes 22. La mine se trouve donc positionnée correctement sur le sol (position 30c > avec sa face arrière 10 sensiblement parallèle au sol et orientee vers une cible éventuelle. Les figures IOa et lOb schematisent l'arrivée d'une mine 1 équipée d'un dispositif de positionnement selon l'inven- tion sur un sol dur 31. La presence des languettes 22 fixées sur la face arrière 10 assure encore l:arrivee de la mine sur le sol 31 avec une attitude constante sur sa trajectoire. La trajectoire est repérée par la courbe 29 en traits pointilles. La mine est représentée en 32a au moment de son impact sur le sol dur 31. La mine rebondit et suit une trajectoire repéree par la courbe 33. Elle retombe alors soit sur une de ses faces planes 9 ou 10 (cas de figure non représenté ici et correspondant à une position correcte de la mine sur le sol), soit sur sa tranche (position 32c). Dans ce dernier cas, la presence de languettes 22 dont les extrémites libres sont sur un cercle de diamètre supérieur à deux fois la hauteur de la mine permet son basculement (position 32d ou 32f), soit vers la position d'équilibre 32e avec la face arriere 10 en contact avec le sol, soit vers la position d'équilibre 32g avec la face avant 9 en contact avec le sol figure lOb). La mine tant du type bidirectionnelle ue quelconque des positions 32g ou 32e permet un fonctionnement ultérieur correct. Il est bien entendu possible d'appliquer la presente invention à d'autres types de sous-munitions, notamment à des mines anti personnel dispersables. REVENDICATIONS 1-Dispositif de positionnement pour une sous-munition (1; du type mine dispersable bidirectionnelle, et comprenant un jeu de languettes (16,20,22) flexibles regulièrement reparties autour de la sous-munition, dispositif caractérisé en ce que la répartition des languettes est telle que la résultante des efforts aérodynamiques s'exerçant sur la sous-munition (1) a son point d'application en arriere du centre de gravit de cette dernière. 2-Dispositif de positionnement selon la revendication 1, caractérise en ce que la répartition des languettes (16,22) est telle qu'elles sont toutes solidaires d'une face (10) située au niveau d'une partie arrière de la sous-munition (1) dans son sens de parcours de sa trajectoire. 3-Dispositif de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans une position déployée, les languettes font un angle avec l'axe de la sous-munition qui est tel que le diamètre (D) d:un cercle sur lequel sont reparties leurs extrémités libres est supérieur à deux fois la hauteur (H > de la sous-munition (1). 4-Dispositif de positionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la repartition des languettes est telle que la résistance aérodynamique résultant des languettes (20b) solidaires d'une face (10) situee au niveau d'une partie arriere de la sous-munition (1 > dans son sens de parcours de sa trajectoire est superieure à celle des languettes (20a) solidaires d'une face (9) opposée à la face arrière (10). 5-Dispositif de positionnement selon la revendication 4, caracterise en ce que le nombre de languettes (20a) solidaires de la face avant (9! est egal à celui des languettes (20b) solidaires de la face arrière !10) et en ce que la surface des languettes solidaires de la face arrière est supérieure à celle des languettes solidaires de la face avant. 6-Dispositif de positionnement selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que, dans une position déployée, les languettes (zOa) solidaires de la face arrière ( de la sous-munition (1) font un angle avec l'axe de la sous-munition qui est tel que le diamètre (D) d'un cercle sur lequel sont reparties leurs extrémités libres est superieur à deux fois la hauteur (H) de la sous-munition. 7-Dispositif de positionnement selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les languettes {2osa) solidaires de la face avant (9) sont réalises sous la forme de fils pliés. 8-Dispositif de positionnement selon une des revendications 2 à 7 et destine à equiper des sous munitions qui sont dispersées par un vecteur anime d'un mouvement de rotation, tel un obus cargo d'artillerie, dispositif caractérisé en ce que les languettes (22) solidaires d'une face ( situee au niveau d'une partie arrière de la sous-munition dans son sens de parcours de sa trajectoire présentent une forme telle qu'elles subissent ue déformation permanente sous l'effet de la force centrifuge. 9-Dispositif de positionnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que les languettes déformables ( ont une géométrie telle qu'elles présentent une section transversale qui décroît regulierement de la base de la languette vers son extrémité libre. I0-Dispositif de positionnement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les languettes déformables (22) presentent une ouverture longitudinale (26) dont la largeur croît régulièrement de la base de la languette vers son extrémite libre.