Brevet FR2711787A1 — publié le 19950505

Procédé pour combattre des sous-marins et engin destiné à la mise en oeuvre du procédé. L'invention concerne un procédé pour combattre des sous-marins en plongée au moyen d'une munition pouvant être amenée au-dessus de la surface de l'eau. L'invention concerne également un engin actif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu, pour se protéger de la menace provenant de sous-marins, d'équiper des avions et des navires de surface de torpilles anti-sous-marins qui peuvent être utilisées, grâce à leur commande de poursuite de cible, sur une portée relativement importante (d'un ordre de grandeur supérieur à 10 km). Pour des raisons de place et de coût, seuls des véhicules déterminés tels que des navires accompagnateurs de convois sont en règle générale équipés de telles torpilles anti-sous- marins, et ces navires ne sont équipés que d'un nombre relativement réduit de telles torpilles. Il en va de même pour des torpilles chercheuses plus petites (voir brevet US 3 088 403) qui, pour couvrir la portée nécessaire, sont amenées par des fusées au-dessus de la surface de l'eau et jusque dans la région située au-dessus du sous-marin en plongée. Ce qui manque par contre à la marine est une arme plus petite et technologiquement simple, qui soit utilisée sur des distances plus courtes (dont l'ordre de grandeur est inférieur à 10 km) et pour -2- combattre des phénomènes qu'il n'est pas possible d'identifier de façon indubitable comme étant un sous-marin véritable, et ne justifiant guère l'utilisation de torpilles coûteuses et de longue portée. L'invention a donc pour but de proposer un procédé du type mentionné dans le5 préambule ainsi que des engins aptes à sa mise en oeuvre, qui n'exigent pas les dépenses traditionnelles qui ne sont raisonnables que pour des torpilles anti-sous-marins à n'utiliser que pour des cibles classées de façon non équivoque, mais peuvent cependant avoir un effet décisif sur la capacité de fonctionnement d'un sous-marin, et même l'obliger à10 faire surface. Selon l'invention, ce but est atteint essentiellement du fait que le procédé du type indiqué dans le préambule se caractérise en ce que les engins sont guidés après leur entrée dans l'eau, au moyen d'un dispositif de commande hydrodynamique, sur une trajectoire descendante15 en spirale longue et plate, à partir de laquelle ils sont accélérés lors de la détection d'un sous-marin en direction longitudinale de l'engin en vue d'allumer leur tête de combat après leur impact contre le sous-marin. Pour mettre en oeuvre ce procédé, l'invention propose un engin équipé de moyens de commande aérodynamiques et hydrodynamiques en vue de suivre des trajectoires de vol et de déplacement dans l'eau définies, ainsi que d'un dispositif de propulsion sous-marine pouvant être amorcé préalablement par un dispositif de localisation lors de la détection de la cible. Selon cette solution, la lutte ou la défense a lieu par utilisation d'engins peu encombrants et équipés de façon relativement simple, qui peuvent être amenés à proximité de la région o le sous-marin présumé est en plongée, soit individuellement soit par groupes dans des porteurs à la manière de sous-munitions, et qui sont30 équipés de tâtes de combat provoquant au moins la perforation de la coque d'un sous- marin. En vue de leur amenée sur le site, des véhicules marins ou aériens peuvent être équipés de dispositifs simples, sensiblement du type de mortiers ou de lanceurs multiples pouvant être chargés à la main et également servis sans problèmes du fait qu'aucune35 mise au point sur la cible n'a lieu, des manipulations quelconques - 3 - visant à suivre une trajectoire définie ou à localiser une cible (comme par exemple un guidage vers la cible depuis le bord d'un navire de lancement) pouvant être supprimées avant ou après le tir. Les engins qui sont amenés dans l'environnement de la région de plongée d'une cible qui est vraisemblablement un sous-marin véritable passent après leur entrée dans l'eau et grâce à des moyens de direction hydrodynamiques tels que des empennages et/ou des tuyères de poussée transversale, sur une trajectoire de forme courbe orientée sensiblement parallèlement à la surface de l'eau, de manière à descendre dans l'eau10 en suivant une trajectoire ayant de préférence sensiblement la forme d'une spirale et à chercher à l'avant et en direction axiale le sous-marin présumé se trouver dans le voisinage. Lors de la détection de la cible, un dispositif de propulsion sous-marine est démarré de manière que l'engin vienne frapper la coque extérieure du sous-marin15 après être sorti tangentiellement de la trajectoire en spirale qu'il suivait jusqu'alors, à vitesse plus élevée, et pénètre dans cette coque dans toute la mesure du possible. Comme l'engin, dont la longueur est importante par rapport à son diamètre, n'a besoin pour loger sa tête de combat que d'un diamètre de l'ordre de grandeur de seulement 10 cm, un20 moteur-fusée de croisière traditionnel (tel qu'il est connu par exemple par le brevet US 38 38 642 pour l'accélération de la portance hydrodynamique de mines marines) suffit pour atteindre l'accélération axiale très stable en direction que l'on cherche fondamentalement à obtenir. Quand il s'agit de réaliser une accélération sur des distances25 plus importantes, un statoréacteur hydrodynamique est plus approprié, ainsi qu'il est décrit plus en détail dans la demande de brevet francais antérieure No 85 13800 de la déposante. Quand il faut s'attendre à ce que l'énergie d'impact ne suffise par à percer la coque extérieure d'un sous-marin, la tête de combat est de préférence équipée d'une charge de combat en tandem. Pour obtenir un effet plus important sur la coque épaisse d'un sous-marin, sa charge secondaire est d'abord retardée et seulement allumée après l'explosion de la coque extérieure du sous-marin. Pour amorcer le dispositif de propulsion sous-marine lors de la détection de la cible, l'engin est équipé d'un dispositif de -4- localisation sonar simple et orienté rigidement à l'avant, ainsi qu'il est connu en soi sous forme par exemple d'un dispositif à écho-sonde. Pour obtenir une courte phase de stabilisation avant de passer à la trajectoire en forme de spirale de la phase de recherche, l'invention prévoit de favoriser hydrodynamiquement la pénétration dans l'eau dans une direction stable et sous un petit angle de plongée. Dans le cas o il détecte d'abord le fond marin dans la direction du repérage, l'invention prévoit que l'engin passe sur une trajectoire en forme de trajectoire plus plate.10 Selon l'invention, l'engin éjecte ses moyens de direction aérodynamiques lors de sa pénétration dans l'eau, et éjecte ses moyens de direction hydrodynamiques et autres ballasts lors de son accélération pour quitter la trajectoire en forme de spirale. Pour obtenir ces résultats, l'engin est équipé de dispositifs de freinage pouvant être activés lors de son entrée dans l'eau, ou de moyens de direction qui modifient son orientation. Avantageusement, il est équipé de moyens de direction aérodynamiques et de dispositifs de freinage hydrodynamiques devenant actifs lors de son entrée dans l'eau de manière à passer à la phase de20 recherche en suivant une trajectoire en spirale après une courte phase de stabilisation et sous un petit angle de descente. De préférence l'engin peut être largué d'un porteur pouvant être freiné aérodynamiquement. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation préféré destiné à atteindre le but de l'invention, montré d'une façon fortement abstraite et réduite à l'essentiel au dessin annexé. L'unique figure du dessin représente en vue en plan et en vue en coupe combinées les phases de l'utilisation d'engins selon le procédé de l'invention.30 La position d'une cible, qui peut être un sous-marin ennemi en plongée 11 à combattre, est détectée par exemple par une installation sonar 12 d'un navire de surface 13, qui est équipé d'une arme anti-sous-marins 14 destinée à une auto-protection en zone rapprochée et selon le principe de l'invention. L'arme anti-sous-marins 1435 comprend dans le cas représenté un dispositif de lancement 15 (montré -5- sur le dessin sous forme d'un tube de mortier) qui - après avoir éventuellement reçu des données de localisation fournies par l'installation sonar 12 envoie un porteur 16 au-dessus de l'eau 17 sensiblement en direction de la zone de plongée 18 du sous-marin 11. En5 fonction de la distance à couvrir, le porteur 16 peut être soit lancé sous forme d'un projectile tiré balistiquement, sois équipé d'un moteur-fusé de croisière pour fusée. Au lieu d'un porteur 16 comprenant plusieurs engins 19, des engins individuels 19 peuvent également être lancés ou éventuellement simplement lâchés dans l'eau 17.10 En étant guidée par une minuterie ou à distance, le porteur 16 livre ses engins 19 au-dessus de l'eau 17 (dans le cas présent à la manière de sous-munitions), et ces engins pénètrent ensuite dans l'eau 17 après avoir suivi une trajectoire 20 aérodynamiquement stabilisée, dans une zone de dispersion 21 à proximité de la région 18 o le sous-marin est en plongée. Pour amener les engins 19, il est prévu dans l'exemple montré au dessin que le porteur 16 est constitué simplement sous forme d'un conteneur s'ouvrant vers l'avant après éjection d'une ogive balistique 22, alors que son mouvement d'avance subit une brusque décélération au moyen d'un parachute de freinage 23 libéré à l'arrière, 20 ce qui fait que les engins 19 sortent par l'avant du conteneur ouvert du porteur en raison de leur inertie de masse. Les moyens de direction aérodynamique 24 constitués par exemple par des empennages ou des gouvernails qui déterminent une trajectoire définie 20 en vue d'une pénétration stable en direction dans l'eau 17,25 peuvent être constitués de manière à être éjectés à la suite de la sollicitation presque brutale qu'ils subissent alors. Pour favoriser cette manoeuvre de séparation des éléments fonctionnels qui ne sont plus nécessaires dans l'eau 17 et pour amorcer dans l'eau 17 la manoeuvre de changement d'orientation de l'engin 19,30 et également pour brancher les ensembles actifs dans l'eau 17 (notamment le dispositif de localisation 30), il est possible d'activer un dispositif de freinage hydrodynamique 27 à l'arrière de l'engin, par exemple en libérant un parachute de freinage ou en déployant des volets de freinage qui sont ensuite éjectés. En outre, les moyens de direction actifs 25 sont libérés dans l'eau 17; ou bien les moyens de direction -6- 24 utilisés jusqu'alors aérodynamiquement sont pivotés vers une position o ils font fonction de moyens de direction hydrodynamiques 25 du fait de la pénétration dans l'eau 17. Car il faut que la trajectoire 26 de l'engin 19 dans l'eau 17 soit différente de la trajectoire de descente 20. L'engin 19 qui a pénétré dans l'eau 17 sous un angle aussi plat que possible parcourt d'abord une phase de stabilisation 28 aussi courte que possible au cours de laquelle il passe, sous l'effet des moyens de direction aérodynamiques 25, de l'orientation d'entrée à une10 orientation seulement légèrement inclinée par rapport à la surface 17 de l'eau, en suivant un parcours de forme circulaire et de rayon aussi faible que possible (de manière qu'un sous-marin 11 ne puisse se dissimuler en un endroit quelconque à l'intérieur de la trajectoire circulaire). Les moyens de direction hydrodynamiques 25 (tels que des15 empennages ou des surfaces de glissement) sont constitués de préférence de manière que la profondeur de cette phase de stabilisation 28 ne soit que de quelques mètres et ne dépasse pas en tout cas sensiblement la profondeur à l'intérieur de laquelle un sous-marin 11 peut se dissimuler à faible distance au-dessous de la surface 17 de l'eau.20 A la phase de stabilisation 28, à savoir le passage à la plongée de l'engin 19 qui se déplace en suivant une trajectoire sensiblement circulaire, se raccorde la phase de recherche 29 au cours de laquelle la cible, c'est-à-dire le sous-marin 11, est recherchée par un dispositif de localisation de préférence actif 30 à bord de l'engin 19, 25 en direction longitudinale de ce dernier. Du fait des mouvements de descente et circulaires qui se superposent, l'engin 19 se déplace pendant cette phase de recherche 29 le long d'une trajectoire en spirale 26 dont le pas, c'est-à-dire la hauteur des spires 31, est prédéterminée pour être aussi réduite que possible grâce aux moyens de commande hydrodynamiques 25 (indiqués schématiquement sur le dessin). En tenant compte de l'angle d'ouverture et de la portée de détection du dispositif de localisation actif 30 ainsi que de la hauteur d'un sous-marin 11 qui est déterminante pour la localisation, on est ainsi assuré que le dispositif de localisation 30 détecte effectivement un sous-marin 11 opérant encore à proximité et de -7 manière que ce sousmarin 11 ne soit pas par hasard disposé exactement dans la région intermédiaire entre deux tangentes opposées (rayons de localisation d'écho-sonde) de la trajectoire en spirale 26. En raison de la différence importante qui existe entre un écho transmis par l'eau depuis le fond de l'eau 17 et depuis un corps creux tel qu'un sous- marin 11, le dispositif de direction 25 peut passer sur une trajectoire en spirale plate et descendante 26, c'est-à-dire une direction de localisation plus horizontale, quand l'engin 19 se rapproche du fond, de manière à obtenir une durée d'utilisation aussi10 longue que possible (et une portée horizontale plus importante). Ce changement par rapport à une direction de localisation fortement inclinée au début peut cependant être également initié en fonction de la profondeur ou du temps, surtout quand la profondeur de l'eau 17 dans la région des opérations est connue, de manière à éviter, après une15 plongée de recherche d'abord brutale, une descente prématurée de l'engin 19 sur le fond. Lorsque le sous-marin 11 a été détecté par le dispositif de localisation 30 pendant cette trajectoire en spirale 26 et tangentiellement par rapport à celle-ci, à savoir selon l'orientation20 longitudinale momentanée de l'engin 19, un dispositif de propulsion sous-marine 32 est démarré dans l'engin 19. Après éjection de ballast, tel que les moyens de direction 29, le dispositif de traitement des signaux de l'écho-sonde et éventuellement un tube de lancement ou un dispositif auxiliaire de lancement de ce type, l'engin restant 19 sort25 tangentiellement de sa trajectoire en spirale 26 (avec sa tête de combat 34 ainsi que son dispositif d'allumage) et passe à sa phase d'attaque linéaire 33. Pendant cette phase d'attaque 33, l'engin 19 se rapproche du sous-marin cible 11 à la plus grande vitesse possible de manière à perforer autant que possible la coque extérieure du sousmarin 11 du fait de sa petite section transversale active et de son énergie cinétique élevée, et à allumer par exemple une charge secondaire en tandem en vue également de la perforation de la coque de pression interne du sous-marin 11. De ce fait, il est porté atteinte à la possibilité d'utilisation du sous-marin 11 qui peut être endommagé - 8 jusqu'à ne plus pouvoir être utilisé et même être forcé de venir en surface. - 9 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour combattre des sous-marins en plongée au moyen d'une munition pouvant être amenée au-dessus de la surface de l'eau, caractérisé en ce que les engins sont dirigés après leur entrée dans5 l'eau et au moyen d'un dispositif de direction hydrodynamique sur une trajectoire descendante en forme de spirale longue et plate, à partir de laquelle ils sont accélérés lors de la détection d'un sous-marin dans la direction longitudinale de l'engin de manière à allumer leur tête de combat après impact contre le sous-marin.10 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'engin est dispersé à partir d'un porteur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour obtenir une courte phase de stabilisation avant de passer à la trajectoire en spirale de la phase de recherche, une plongée en15 direction stable dans l'eau est favorisée hydrodynamiquement par un petit angle de plongée. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'engin est passé sur une trajectoire en spirale plus plate quand il détecte préalablement le fond dans la direction de20 la localisation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engin éjecte ses dispositifs de direction aérodynamiques lors de la pénétration dans l'eau, et ses dispositifs de direction hydrodynamiques ainsi que d'autres ballasts lors de son25 accélération pour quitter la trajectoire en spirale. 6. Engin (19) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens de direction aérodynamiques et hydrodynamiques (24, ) en vue de suivre des trajectoires de vol et de mouvement dans l'eau définies (20, 26) ainsi qu'un dispositif de propulsion sous-marine (32) pouvant être amorcé à l'avance par un dispositif de localisation (30) lors de la détection d'une cible. 7. Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est équipé de dispositifs de freinage (27) ou de moyens de direction de changement d'orientation (24/25) pouvant devenir actifs lors de sa - 10 - pénétration dans l'eau (17). 8. Engin selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens de direction aérodynamiques (24) et de dispositifs de freinage hydrodynamiques (27) pouvant être activés lors de la 5 pénétration dans l'eau (17) de manière à passer, après une courte phase de stabilisation (28) et sous un faible angle de glissement, à la phase de recherche en spirale (29). 9. Engin selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de localisation à écho-sonde (30) actif et orientée préalablement axialement. 10. Engin selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il est équipé de dispositifs pour passer sur une trajectoire en spirale plate et faiblement inclinée (26) lors de son approche du fond de l'eau (17).15 11. Engin selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il est équipé pour éjecter du ballast lors de l'allumage de son dispositif de propulsion sous-marine (32). 12. Engin selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il peut être dispersé à partir d'un porteur (16) pouvant âtre freiné aérodynamiquement.