Brevet FR2699266A1 — publié le 19940617

Mine à allumeur chercheur. L'invention concerne une mine à allumeur chercheur comprenant un détecteur de proximité de l'objet formant la cible pour amorcer une charge propulsive et comprenant un dispositif aérodynamique destiné à la descente en cercle et freinée de sa sous-munition à allumeur chercheur dans une zone de cible, qui est explorée sensiblement en spirale par son équipement à allumeur chercheur et qui amorce un allumeur d'une charge formatrice de projectile lorsqu'est détecté l'objet formant la cible à combattre. Une mine du type mentionné est connue par le GB-A 2 174 482 Un mécanisme à allumeur chercheur typique et son effet technique sur la munition sont décrits plus en détail par exemple dans le US-A- 4 587 902, dans le périodique WEHRTECHNIK 9/86, page 47 à gauche et en bas, ou dans le périodique DEFENSE ELECTRONICS de Juin 1985, page 49. L'invention a pour but de perfectionner une arme de barrage du type mentionné dans le préambule de manière que son spectre d'utilisation soit plus large On pense à cet égard que la menace sur le champ de bataille viendra dans l'avenir non seulement de véhicules blindés, mais également de l'utilisation d'hélicoptères de combat de plus en plus nombreux, armés et légèrement blindés, qui deviendront des opposants particulièrement dangereux pour les troupes terrestres Les moyens de barrage actuellement disponibles contre cette menace future apparaissent donc non seulement insuffisants en soi, mais la 2- préparation de moyens de défence additionnels aux moyens de barrage actuellement disponibles et placés sur la terre pose également des problèmes de logistique considérables. Le but qui vient d'être indiqué est atteint essentiellement selon l'invention du fait que la munition à allumeur chercheur mise au point pour combattre des véhicules blindés amenée sous forme d'une sousmunition par un projectile porteur ou par un appareil de lancement du genre mine est utilisé aussi bien pour combattre des véhicules blindés que pour combattre des hélicoptères de combat en cours d'attaque ou volant à faible altitude à l'état stationnaire On tient compte dans ce cas du fait qu'en raison de la mobilité élevée d'un hélicoptère, la possibilité d'un coup au but direct par un projectile compact est plus faible que lorsqu'il s'agit d'une attaque d'un véhicule blindé; alors que par ailleurs la possibilité de porter un coup au but et également l'effet sur la cible sont suffisamment importants quand on tire pendant un combat sur un hélicoptère au moyen du revêtement de la tête offensive non pas un projectile compact mais une gerbe d'éclats constitués par des particules relativement petite d'un métal lourd Ceci peut être obtenu, comme décrit dans le DE-A- 36 25 967, au moyen de la tête offensive comprenant de façon identique un revêtement formateur de projectile à l'avant de sa charge et dont l'amorçace central de la déformation de la matière explosive du revêtement se transformant en projectile a lieu de façon traditionnelle, mais en ayant recours à un amorçage excentrique (éventuellement une superposition de l'effet de plusieurs pastilles d'allumage excentriques) de façon à fractionner le revêtement en plusieurs projectiles en forme d'éclats. Le réglage préalable de l'allumeur correspondant a lieu en fonction du résultat de la détection d'un détecteur de proximité qui est activé par un détecteur de mise en éveil lorsqu'un objet formant une cible potentielle s'approche de la position de la mine On utilise le fait qu'il est possible, aussi bien avec des moyens optroniques (DE-C 28 51 205) qu'avec un spectre à ondes millimétriques (DE-A-32 33 327) et en ayant recours à des mesures pour la technique de traitement des signaux qui soient justifiables, d'obtenir une 3- identification correcte et non équivoque d'un objet formant une cible potentielle et détectée, telle qu'un hélicoptère, en raison du battement caractéristique des pales du rotor quand l'hélicoptère opère à faible altitude au-dessus de la région de la cible. La sous-munition à allumeur chercheur pouvant être utilisée de façon préférée dans la mine considérée dans ce cas est équipée d'un allumeur chercheur à ondes millimétriques incorporé concentriquement et orienté dans la direction d'action de la munition De ce fait, ce dernier effectue un repérage relativement étroitement concentré de l'espace aérien dans l'axe au-dessus de la position de la mine De ce fait, un blindé de combat qui s'approche et qui a été préidentifié par le détecteur de mise en éveil ne serait absolument pas détecté, et un hélicoptère ne le serait qu'au moment de son survol, et de ce fait trop tard pour pouvoir le combattre efficacement au moyen de la sous- munition qui doit tout d'abord être amenée dans l'espace aérien au- dessus de la zone de la cible Pour ne pas avoir à prévoir de ce fait un détecteur de proximité additionnel amorcé par le détecteur de mise en éveil et devant allumer, lors de l'apparition d'un objet identifié comme étant à combattre dans la zone d'effet de la mine, une charge propulsive pour lancer la sous-munition, le parcours du rayonnement du détecteur à allumeur chercheur est dévié au-dessus de la mine pour effectuer une exploration azimutale jusqu'au départ de la sous-munition Le même détecteur à allumeur chercheur, y compris le dispositif de traitement du signal de détection et d'éloignement de la cible, peut être utilisé avant le lancement de la sous-munition en tant que détecteur de proximité, puis être utilisé en tant que détecteur à allumeur chercheur pendant la descente circulaire freinée dans la zone de la cible Cette double possibilité d'utilisation de l'allumeur chercheur constitué d'une part en tant que détecteur de proximité et d'autre part en tant que détecteur d'allumage doit être considérée comme un dispositif digne d'une protection, que ce détecteur de proximité détermine préalablement une commutation en fonction de la classe de la cible en vue de l'allumage de la tête offensive, ou non. Selon l'invention, on peut prévoir à l'avant du détecteur à allumeur chercheur un dispositif déflecteur de rayonnement permettant 4- au détecteur à allumeur chercheur de fonctionner en tant que détecteur de proximité de cible. Avantageusement, l'invention prévoit un dispositif déf lecteur rotatif. En variante, ce dispositif déflecteur peut être pivotant. Ce dispositif peut être équipé d'une monture pouvant être déplacée télescopiquement dans la direction du détecteur. En variante, le dispositif déflecteur peut être monté fixe en rotation sur un cylindre creux entourant la sous-munition et pouvant être entrainé en rotation par rapport à celle-ci. De préférence, le dispositif déflecteur est monté de façon à pouvoir être éjecté de la sous-munition. Avantageusement, la mine est équipée d'au moins un détecteur de mise en éveil pour la mise en fonctionnement du détecteur à allumeur chercheur. Le détecteur de mise en éveil fait démarrer un moteur qui entraîne en rotation le dispositif déflecteur qui fait dévier l'orientation de repérage du détecteur à allumeur chercheur sous forme d'un rayonnement chercheur de proximité. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation préféré et d'un exemple d'utilisation du dispositif de l'invention représenté sur le dessin de façon fortement abstraite et limitée à l'essentiel Sur le dessin: la figure 1 représente une mine du genre sous-munition à allumeur chercheur en position d'attente, la figure 2 montre la détection d'un hélicoptère de combat volant sur place à faible hauteur au-dessus de la zone de la cible, et le lancement de la mine du genre sous-munition, la figure 3 montre la phase de descente et de recherche de la mine du genre sous-munition amenée au- dessus de la zone de la cible selon la figure 2, et la figure 4 montre l'attaque de l'objet formant la cible qui a pénétré dans les limites du rayon de la recherche, au moyen d'une charge de tête offensive formant un projectile qui, dans le cas o - c'est un objet volant qui forme la cible, le combat par des éclats en métal lourd provenant de l'allumage réalisé de façon multiple de la tête offensive. La mine 11 représentée schématiquement en coupe longitudinale axiale à la figure 1 comprend essentiellement une sous-munition à détecteur à allumeur chercheur 12 du type HABICHT expliqué dans le préambule La mine 11 repose par un bottier de support sensiblement cylindrique et creux 13 sur une plaque de base 14 dans la zone de barrage ou de cible 15 Elle peut être installée manuellement ou amenée par voie aérienne Dans le cas dernièrement mentionné en particulier, la mine 11 est avantageusement recouverte à sa partie supérieure par un capuchon de protection bombé 16 qui empêche que la mine 11 vienne se disposer éventuellement dans la zone de la cible 15 alors que son côté arrière (plaque de base 14) est dirigé vers le haut Comme dans les mines amenées par voie aérienne et connues de façon générale (voir par exemple GB-A-13 94 425), des baguettes de positionnement 17 sont raccordées avantageusement à la plaque de base 14 ou à la région inférieure du boîtier 13 par l'intermédiaire d'une articulation à couple de rotation 18 (par exemple un ressort hélicoïdal) qui, lorsqu'elles viennent heurter le sol, sont libérées de leur position de repos parallèle au bottier 13 et orientent une mine 11 reposant par exemple contre la paroi latérale dans une direction d'action sensiblement verticale montrée sur le dessin. L'équipement du détecteur à allumeur chercheur de la mine du genre sousmunition 12 constitué par au moins un détecteur 19 et par le dispositif de traitement de signaux 20 est donc orienté sensiblement verticalement vers le haut dans la position de fonctionnement de la mine 11 Par dessus est placé un dispositif déflecteur 21 pour le spectre de rayonnement électromagnétique pour lequel répond le détecteur 19 Pour que ce dispositif déflecteur 21 soit protégé contre des chocs dans la zone de la cible 15 lorsqu'elle est amenée par voie aérienne, il est avantageusement monté sur une monture 22 pouvant être déplacée télescopiquement à l'avant de la sous-munition 12, puis rester au- dessous du capuchon de protection 16 pendant l'amenée de la mine Un élément de force 23, tel qu'un accumulateur de force à ressort, est 6 - déclenché quand la mine 11 est positionnée dans la zone 15, cet élément étant libéré par exemple par le déploiement des branches d'appui 17 La monture télescopique destiné au dispositif déflecteur de rayonnement 21 est alors déplacée axialement vers l'avant et le capuchon de protection 16 est éjecté Le dispositif déflecteur 21 qui est désormais libéré peut être pivoté par un organe de commande 24, par exemple un ressort de torsion, autour d'un axe de pivotement 25 depuis la position d'amenée qui est orientée transversalement à l'axe longitudinal 26 de la mine jusqu'à la position d'attente et prête à fonctionner qui est tournée et inclinée par rapport à la première (voir ci-dessous). La mine Il est équipée d'au moins un détecteur de mise en éveil 27 qui répond aux mouvements d'un objet formant une cible potentielle à proximité de la zone de la cible 15 En ce qui concerne les objets formant des cibles devant être combattues par la mine 11, il s'agit notamment de véhicules blindés terrestres et d'engins aériens à vol bas (hélicoptères de combat) qui émettent pendant leur déplacement (soit sur le sol soit en vol stationnaire) un spectre de bruits typique et de grand volume En ce qui concerne les détecteurs de mise en éveil 27, il s'agit de préférence de détecteurs d'oscillations qui répondent au bruit de corps (transmis sous forme d'oscillations sismiques par le sol dans la zone de la cible 15) ou au bruit aérien. Ces détecteurs de mise en éveil 27 et un dispositif de traitement de signaux 28 alimenté par ces derniers sont actionnés par une source d'énergie de longue durée 29 installée tout contre la plaque de fond 14 du boitier 13, et qui par leur poids et en raison d'un déplacement du centre de gravité plus vers le bas renforcent la stabilité de la mine Il placée dans la position d'attente. Quand le détecteur de mise en éveil répondant au bruit de corps 27.1 ou le détecteur de mise en éveil répondant au bruit aérien 27 2 réagit, c'est-à-dire quand un objet formant une cible à combattre se déplace très vraisemblablement dans la zone d'action de la mine 11, un détecteur de proximité 30 est activé par le dispositif de traitement de signaux 28, qui détermine une classification simple de la cible en vue de confirmer qu'il s'agit bien d'un objet formant une cible, on retarde en particulier le déclenchement de la mine 11 jusqu'à ce que l'objet -7- formant la cible se soit rapproché à une distance permettant sa destruction efficace et beaucoup plus probable A cette fin, la résolution en direction des détecteurs de mise en éveil d'oscillations 27 ne suffit pas; sans compter le problème consistant à permettre de déterminer l'éloignement avec une précision suffisante sans connaître de distance de référence et uniquement par la modification d'un niveau de signal émis par la cible C'est pourquoi on préfère en tant que détecteur de proximité 30 un détecteur actif fonctionnant selon le procédé de repérage par rayonnement reçu en retour. En tant que détecteur de proximité actif 30, on peut utiliser essentiellement un détecteur d'éloignement optronique, fonctionnant par exemple sur la base d'un télémètre à laser Mais comme la mine Il ne s'élève pas beaucoup au-dessus du sol dans la zone de la cible 15, il ne faut pas s'attendre en règle générale à une utilisation couronnée de succès d'un détecteur de proximité optronique 30, pour des raisons atmosphériques et du fait de la pollution de l'environnement Par contre, un détecteur de proximité 30 fonctionnant dans le spectre millimétrique (radar) est très fiable même dans ces conditions défavorables de l'environnement. Une sous-munition à allumeur chercheur 12 du type à envisager de préférence pour la mine 11 de l'invention est déjà équipé d'un détecteur d'ondes millimétriques 19 orienté concentriquement dans la direction d'action de la tête offensive en vue de l'amorçage d'une charge de tête offensive 31 lorsqu'est détecté un objet formant une cible à combattre Dans la position d'attente 11 de la mine, ce détecteur est donc orienté vers le haut et sensiblement verticalement dans la direction de son axe longitudinal 26 De ce fait, il ne convient pas en tant que détecteur de proximité 30 d'un objet formant une cible transversalement au sol ou situé très peu au-dessus de la zone de la cible 15. Mais pour ne pas avoir à incorporer un autre détecteur de proximité à radar orienté transversalement à l'axe longitudinal 26 de la mine, on a recours au détecteur d'ondes millimétriques 19 qui est de toute manière présent en vue de sa fonction ultérieure d'allumeur chercheur, qui est alors balayé transversalement par rapport à sa 8 - direction de repérage coaxiale 32 au moyen d'un dispositif déflecteur 21 disposé au-dessus, par exemple sensiblement sous forme d'une surface d'un miroir métallique 33, de façon à balayer l'environnement latéral. Pour réaliser un balayage circulaire de l'environnement au moyen du détecteur de proximité 30, le dispositif déflecteur 21 est entraîné en rotation par rapport à l'équipement à détecteur à allumeur chercheur autour de leur axe longitudinal 26 Le mouvement de rotation permettant le mouvement circulaire de la direction d'action du détecteur de proximité 30 s'effectue avantageusement au moyen d'un moteur d'entraînement en rotation 34 installé sur la plaque de fond 14, qui est excité par la source d'énergie voisine 29 et qui est démarré par le dispositif de traitement de signal de mise en éveil 28 Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, le moteur d'entraînement en rotation 34 qui est monté de façon fixe sur la plaque de base 14 déplace par l'intermédiaire d'un pignon d'entraînement 35 à denture frontale un cylindre creux 36 entourant sous forme d'une enveloppe le boîtier 13 de la sous-munition 12 placée au-dessus, cylindre qui supporte de façon fixe en rotation la monture de déflexion 22 dans la région de son ouverture 37 qui est orientée vers le haut. Fondamentalement, le moteur d'entraînement en rotation 34 pourrait être également placé dans la région de cette ouverture 37 de manière à faire tourner la monture 22 par rapport au cylindre creux 36 Mais ceci exigerait un dispositif de guidage du mouvement de rotation qui soit aussi exempt de vibrations que possible et qui serait donc de construction plus coûteuse que le mouvement de rotation transmis par le cylindre creux allongé 36; et la disposition d'un moteur et d'un dispositif de guidage de mouvement dans la partie avant de la sous- munition 12 pourrait gêner son lancement à partir de la plaque de base 14 (voir figure 2). Pour pouvoir travailler avec un bon rapport signal utile-signal parasite avec une concentration aussi forte que possible de l'énergie à microondes rayonnée, et donc de balayer un secteur suffisamment important au-dessus de la zone de la cible, il est avantageux d'équiper le dispositif déflecteur 21 d'un dispositif pendulaire 38, par exemple avec un moteur accouplé excentriquement, qui fait pivoter la monture de 9 - déflexion 22 de façon non synchrone par rapport au mouvement de rotation sur un angle prédéterminé par la construction autour de l'axe Ainsi, au cours de la recherche circulaire, l'exploration se fait sur un angle important et on est assuré qu'un hélicoptère 39 en vol stationnaire relativement bas au-dessus de la zone de la cible 15 (figure 2) sera détecté par le rayonnement 40 du détecteur de proximité , ainsi que cela est montré par les flèches indiquant les mouvements et qui se croisent à la figure 2. Lorsqu'un objet formant une cible à combattre (hélicoptère 39 à la figure 2) est détecté par le détecteur de proximité 30, une charge propulsive 41 (figure 1) disposée entre la plaque de base 49 et la sous- munition 12 contenue dans le bottier 13 est allumée par le dispositif de traitement de signaux 20 De ce fait, la sous-munition 12 est lancée coaxialement au bottier 13 et au cylindre creux 36, et la monture de déflexion 22 est éjectée par exemple au moyen d'un anneau d'appui 42 Pour éloigner la monture de déflexion 22 et la surface de miroir 33, on peut au lieu de cela ou en plus sectionner une position de rupture de consigne par rapport au cylindre creux au moyen d'une charge explosive, de manière que la sous-munition 12 ne soit soumise qu'à des perturbations aussi faibles que possible lors de sa sortie du cylindre creux 36 Dans le cas o cela est nécessaire, le détecteur à allumeur chercheur 19 est protégé et revêtu d'une calotte balistique 44 de forme aérodynamique, qui est éjectée au point de sommet de la trajectoire 45 quand la sous-munition 12 inverse son orientation dans l'espace sous l'influence d'un parachute de freinage 46 (figure 3). Mais une telle calotte balistique peut être également remplacée (ainsi que cela est montré à la figure 1) par une monture 47 en forme de tronc de cône fermé destinée au sous-réflecteur 48 et à l'avant du réflecteur principal 49 à géométrie de rayonnement de Cassegrain du détecteur d'ondes millimétriques 19 de l'allumeur chercheur. La sous-munition 12 qui a été amenée dans l'espace aérien situé au- dessus de la zone de la cible 15 ou l'objet formant la cible à combattre a été détecté descend en tournant en suivant une direction de repérage et d'action 32 qui est inclinée par rapport à la verticale 50 dans la zone de la cible 15 qui est explorée de ce fait en spirale par - le détecteur à allumeur chercheur 19 Quand un objet formant une cible, par exemple un hélicoptère 39, a été détecté dans la direction de repérage et d'action 32, le dispositif de traitement de signaux de l'allumeur chercheur 20 allume la charge 31 de la tête offensive ainsi5 que le revêtement formateur de projectile 54 placé à l'avant et constitué en fer ou en métal lourd, et de préférence en tantale. Le dispositif de traitement de signaux 20 de l'allumeur chercheur commande un allumeur central 51 3 quand l'objet formant la cible est un blindé 52, qui est ainsi attaqué par le haut au moyen d'un projectile10 de masse importante et à force de pénétration élevée (figure 3) formé par un explosif. Quand par contre le détecteur à allumeur chercheur 19 détecte en tant qu'objet formant une cible à combattre un hélicoptère 39 en vol stationnaire à une altitude relativement faible au-dessus de la zone de15 la cible 15, ce sont des allumeurs excentriques 51 4, 51 5 auxquels sont de préférence associées des charges de transfert de dimensions diverses 53 4, 53 5 qui sont amorcés par le dispositif de traitement de signaux 20 du détecteur, au lieu de l'allumeur central 51 3 ou en plus de celui-ci Il en résulte une dislocation du revêtement 54 qui20 doit être tiré sous forme d'une multiplicité d'éclats en métal lourd , dont l'énergie cinétique suffit de toute manière pour endommager de façon durable un objet volant. Pour la commande d'un inverseur 55 destiné au choix des divers allumeurs 51 par le dispositif de traitement de signaux 20 de l'allumeur chercheur, il est effectué une classification de la cible au moyen du détecteur de proximité à radar 30 et/ou d'un autre détecteur (par exemple un détecteur acoustique ou un détecteur d'infrarouges, non montré sur le dessin), qui se base sur des différences significatives des propriétés du rayonnement réfléchi d'une part par un véhicule30 blindé compact sur le sol et d'autre part par le battement des pales d'un rotor d'un hélicoptère 39 en vol planant au-dessus du sol. il - REVENDICATIONS 1 Mine à allumeur chercheur ( 11) comprenant un détecteur de proximité de l'objet formant la cible ( 30) pour amorcer une charge propulsive ( 41) et comprenant un dispositif aérodynamique destiné à la descente en cercle et freinée de sa sous-munition à allumeur chercheur ( 12) dans une zone de cible ( 15), qui est explorée sensiblement en spirale par son équipement à allumeur chercheur ( 19-20) et qui amorce un allumeur d'une charge formatrice de projectile ( 31) lorsqu'est détecté l'objet formant la cible à combattre, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif de commutation de discriminateur ( 55) équipé, en fonction de l'objet formant la cible qui se rapproche (véhicule blindé 52; hélicoptère 39), d'allumeurs ( 51) destinés à la mise à feu d'un projectile compact formé par une charge explosive par le revêtement ( 54) de la tête offensive quand il s'agit de cibles terrestres, ou par une gerbe d'éclats quand il s'agit d'une cible aérienne. 2 Mine à allumeur chercheur ( 11), selon la revendication 1, comprenant un détecteur à allumeur chercheur ( 19) préorienté dans la direction d'action ( 32), caractérisée en ce qu'il est prévu à l'avant du détecteur à allumeur chercheur ( 19) un dispositif déflecteur de rayonnement permettant au détecteur à allumeur chercheur ( 19) de fonctionner en tant que détecteur de proximité de cible ( 30). 3 Mine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif déflecteur rotatif ( 21). 4 Mine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif déflecteur pivotant ( 21). Mine selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le dispositif déflecteur ( 21) est équipé d'une monture ( 22) pouvant être déplacée télescopiquement dans la direction ( 32) du détecteur. 6 Mine selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le dispositif déflecteur ( 21) est monté fixe en rotation sur un cylindre creux ( 36) entourant la sous-munition ( 12) et pouvant être entraîné en rotation par rapport à celle-ci. 7 Mine selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, 12 - caractérisée en ce que le dispositif déflecteur ( 21) est monté de façon à pouvoir être éjecté de la sous-munition ( 12). 8 Mine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'au moins un détecteur de mise en éveil ( 27) pour la mise en fonctionnement du détecteur à allumeur chercheur ( 30). 9 Mine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le détecteur de mise en éveil fait démarrer un moteur ( 34) qui entraîne en rotation un dispositif déflecteur ( 21) qui fait dévier l'orientation de10 repérage ( 32) du détecteur à allumeur chercheur ( 19) sous forme d'un rayonnement chercheur de proximité ( 40).