Brevet FR2732307A1 — publié le 19961004

Procédé pour mettre hors combat des mines marines, et projectiles et installations de tir pour mettre en oeuvre de tels procédés La présente invention concerne un procédé pour mettre hors de combat des mines marines, ainsi que des projectiles et des installations de tir pour mettre en oeuvre ie procédé. On connaît des procédés de ce type par l'exposé de W. Flume "Minenbekâmpfung noch viel Handarbeit" (la lutte contre les mines; encore beaucoup de travail manuel), paru dans la revue WEHRTECHNIK, 1.983. n 10, page 66 et 67. Seion cet article, les procédés courants de déminage consistant à détacher de son lieu d'at{ente une mine repérée dans l'eau et à la laisser monter par sustenta- tion, pour la détruire à la surface de l'eau par tir de munitions d'artillerie à partir d'armes de bord, ou bien encore à déposer au voisinage d'une ming restant au fond, au moyen d'un bourdon commandé à distance, au moins une charge explosive destructrice, et à détruire la mine elle-même posée au voisinage en commandant à distance l'amorçage de cette charge explosive. Il résulte déjà de l'article cité que ces rs de déminage courants sont peu efficaces, du fait qu'ils nécessitent dans une mesure considérable l'utilisation opérationnelle d'hommes de troupe et un temps relativement important pour un cycle d'opérations. Le détachement d'une mine de son site, pour qu'elle puisse monter à la surface au voisinage d'un navire de déminage est dangereux pour les équipes, qui doivent travailler dans l'eau au-dessus la mine, et même lorsqu'on utilise des dispositifs de dragage à chaînes ou à cerfs-volants, pour les unités qui opèrent à ia surface ou attendent le tir. L'approche commandée par un bourdon sous-marin d'une mine, repérée pour déposer des charges explosives destructrices, est non seulement coûteux en appareillage et en temps, mais le bourdon lui-même est menacé par son rapprochement de la mine. Un autre danger menace, lorsque Le bourdon (bien qu'en retrait) amorce par des moyens d'action à distance des charges explosives destruc- trices importantes et peut, par suite, faire détoner la mine elle-même par sa charge de combat beaucoup plus importante encore, les unités commandant à distance le bourdon, qui sont à la surface de l'eau, étant en outre menacées. Il est, en outre, fâcheux que la détona- zion de la charge d'une mine entraîne au fond de l'eau des modifications topographiques qui peuvent provoquer des perturbations de fonctionnement pour des dispositifs de repérage et de téléguidage guidés au fond, si la nouvelle topographie créée après la détonation n'est pas, à temps, mesurée dans cette zone d'eau et mémorisée dans les dispositifs de commande, ce qui exige un coût d'appareillage et de temps supplémentaire et ne peut même être effectué que lorsque la zone est débarrassée de la même façon compliquée d'autres mines éventuelles en attente au voisinage. Compte-tenu de ces insuffisances des procédés de miecourants, l'invention a pour objet un procédé beaucoup plus efficace en ce qui concerne l'investisse- ment en appareillage et en particulier le temps nécessaire, ainsi que les moyens qu'il convient d'utiliser pour le mettre en oeuvre. On atteint cet objectif, selon l'invention, grâce au procédé de ce type caractérisé en ce que l'on tire sur les mines des projectiles très effilés d'énergie cinétique élevée qui transpercent ia paroi de la mine et la détruisent de l'intérieur. Ces projectiles présen- tent une géométrie allongée, très effilée, super cavi- tante lors d'un parcours rapide de l'eau et peuvent être installés dans des véhicules sous-marins ou de surface. L'idée de base de la solution préconisée par l'inven- tlon consiste donc à rendre inoffensive une mine dé- tectée par les moyens de repérage disponibles, sans la faire détoner, ni en particulier avoir à l'amener à la surface de l'eau. Pour cela sa paroi est transper- cée sur son lieu d'attente par un tir direct, avec des projectiles sous-marins relativement petits, ce qui apporte de l'énergie dans l'explosif de sa charge de combat qui provoque une rupture de l'intérieur et sa déflagration, donc la destruction de la mine, sans qu'il puisse s'établir d'onde de détonation dans l'explosif. Les projectiles peuvent être tirés à partir de tubes d'installations de tir que l'on place au-dessus ou au- dessous de la surface de l'eau sur des véhicules et dont on effectue le pointage au moyen de l'installation de repérage d'un dispositif d'un dragage de mines. On peut aussi cependant prévoir, par exemple à partir d'un bourdon sous-marin télécommandé, de placer une telle installation de tir devant la mine dans sa direction puis d'envoyer les projectiles sur la mine d'une postion en retrait plus sûre grâce à des couplages actifs de télécommande. Les projectiles eux-mêmes sont encore plus efils que les corps des projectiles à effet cinétique courants (cf DE-A 25 37 116), de sorte que, lorsqu'ils entrent dans l'eau à grande vitesse, ils sont complètement enve- loppés par une bulle de cavitation et, ils atteignent la mine visée avec une énergie cinétique élevée, en raison d'un parcours supercavitant à travers l'eau, en conservant exactement l'orientation initiale. L'ef- fet de pénétration peut être accru par une pointe de projectile de masse élevée. Elle est, de façon appro- priée, placée de manière à être mobile sur le corps du projectile, pour favoriser la déformation du projec- tile après l'impact ou entraîner un changement de direc- tion du mouvement du projectile. Non seulement cela empêche les projectiles de rebondir sur la mine ou de la traverser purement et simplement, mais cela favorise également, la conversion de l'énergie cinétique en tra- vail de destruction à l'intérieur de la mine. L'énergie élevée appliquée peut entraîner, déjà directement dans l'explosif très tassé de la mine, une montée en pression déclenchant sa déflagration. On euu - favoriser cet effet souhaitable en munissant le projectile d'une faible charge pyrotechnique active, amorcée dans la mine. On peut aussi cependant prévoir, dans le cadre de l'invention, de provoquer la montée en pression à l'intérieur de la mine, pour la détruire et provoquer la déflagration de son explosif, sans application de travail de déformation, rien que par une charge pyrotec- hnique amorcée après la percée de la paroi de la mine, par exemple au moyen d'une fusée percutante à retarde- ment. D'autres caractéristiques, avantages et variantes de l'invention ressortent de la description détaillée qui va suivre d'exemples d'exécution préférés non limitatifs du procédé selon l'invention, ou de projectiles et dispo- sitifs de tir à utiliser dans le cadre de la mise en oeuvre d'un tel procédé, représentés sur le dessin annexé de façon très simplifiée, en se limitant à l'essentiel. Sur le dessin annexé: La figure 1 est un schéma de principe de différentes possibilités d'agencement de dispositifs de tir pour projectiles à tir direct précis sur des mines à mettre hors combat; La figure 2 représente un projectile convenant pour cela, selon un premier mode d'exécution La figure 3 est une coupe suivant la ligne- III du pro- jectile de la figure 2; La figure 4 représente le projectile de ia figure 2, dans une représentation instantanée, juste après le commencement de son éclatement en raison de la pénétration de sa pointe dans une mine; La figure 5 représente une variante d'un tel projectile, par rapport à celui de la figure 2, en ce qui concerne la zone de raccordement de la pointe; La figure 6 représente la zone d'embouchure d'un tube pointeur à fermeture hermétique, que l'on peut écarter latéralement avec formation d'une bulle gazeuse à l'embouchure au moyen iO d'une charge répulsive pyrotechnique. On a représenté schématiquement sur la figure 1 une mine 13, placée en position d'attente sur le fond 11 sous une masse d'eau 12 et partiellement enfouie dans le fond 11. Pour mettre cette mine /"rs combat, après l'avoir découverte au moyen d'une installation de repérage 14, on tire dircT.Lcsur elle (sans lui faire quitter sa position d'attente d'une distance plus ou moins grande 15 au moyen de projectiles 16 effilés, relativement petits. Ils percent la paroi 17 de la mine et leur énergie cinétique se convertit à l'intérieur de la mine 13, en travail de déformation, de sorte que l'explosif 18 de la charge formée dans la mine 13 se désagrège mécaniquement (avec ouverture du corps résis- tant à la pression formant la paroi 17). Après destruc- tion de la paroi 17 de l'enveloppe résistante et désa- grégation de l'explosif 18, ce dernier ne peut plus être amorcé, du fait que la formation d'une onde de détonation, nécessaire, en plus de l'application d'énergie thermique, pour un amorçage, n'est plus possible. Il faut en outre, tenir compte du fait. que le dispositif à sonde d'amorçage de la mine 13 a été détérioré et, par suite, mis hors fonctionnement par la pénétration des projectiles 16, de sorte que cette source ne peut plus, non plus, entraîner d'amorçage. En tous cas, non seulement la mine i3 est hors combat, mais elle est même détruite, sans avoir détoné, donc sans avoir pu mettre en péril directement (ou par amorçage d'autres mines situées au voisinage), par exemple, des objets opérant au voisinage pour le déminage. En outre, du fait du manque de détonation de la mine 13, il ne se produit pas de modification décisive de la topographie du fond 11 de l'eau au voisinage de la position d'attente de la mine 13. D'autre part, après la déflagration, il ne reste plus d'enveloppe de mine pouvant être confondue avec une mine 13 encore intacte, au fond 11. La conversion de l'énergie cinétique élevée en travail de déformation à l'intérieur de la mine 13 peut provoquer directement une montée de pression dans l'explosif 18 de la tête d'attaque de la mine produisant une déflagra- tion de l'explosif 18, donc sa combustion rapide, sans véritable détonation. Pour favoriser le déclenchement de la déflagration, ii convient de munir le projectile 16 d'une charge active pyrotechnique 19 relativement réduite (cf figures 2 et 5), amorcée, par exemple, par une fusée à retardement de fond 20, immédiatement après l'impact du projectile 16 sur la mine 13 et, par suite, immédiatement après la pénétration du projectile 16 dans l'explosif 18 ou, en tout cas, à proximité de celui- ci, à travers la paroi 17 de la mine. Les projectiles 16 peuvent être tirés, au moyen de cartouches de charge propulsive (non représentées sur le dessin), de tubes pointeurs 21 d'une installa- tion de tir 22, séparément ou à cadence rapide, à une distance 15 relativement importante sur la mine 13- ce pour quoi l'installation de repérage 14 ou une ins- tallation de déclenchement du feu qui coopère avec elle effectue la visée sur la mine 13 détectée au fond 11 au moyen des tubes pointeurs 21. Le tir à partir des tubes 21 peut avoir lieu au-dessus ou au-dessous de la surface de l'eau 23 et à partir d'un support quel- conque, par exemple d'un navire de surface 24, d'un sous-marin ou d'un bourdon 25 télécommandé ou à fonc- tionnement programmé autonome. En particulier, dans le cas o l'on utilise un bourdon 25 sans équipage, il convient de munir le dispositif de tir 22 d'un faisceau de tubes pointeurs 21, que l'on charge avant utilisa- tion de projectiles 16 à tirer successivement, pour pouvoir effectuer plusieurs missions successivement sans nécessité de faire surface ou de recharger. Pour cela, on peut aussi prévoir le dispositif de tir 22 d'un dispositif de chargement automatique (non représen- té sur le dessin), dont le principe est connu, par exemple, i5 pour les canons-mitrailleuses. Dans le cas o les moyens pyrotechniques choisis pour lancer le projectile 16 pour le tirer du tube 21 l'exigent, un obturateur hermétique 26 peut être présent devant ou dans l'embouchure de chaque tube 21. Cet ob- turateur 26 peut être repoussé ou traversé par le pro- jectile sortant 16 lui-même; il peut cependant mieux convenir de retirer l'obturateur 26 juste avant le début de l'accélération initiale du projectile 16 dans le tube 21, pour éviter des perturbations de direction initiales lorsque le projectile 16 sort du tube 21. Pour cela, il convient particulièrement de prévoir et d'amorcer une petite charge répulsive pyrotechnique 27 dans la zone de l'ouverture de l'embouchure du tube 21, chassant par exemple latéralement l'obturateur 26 au moment convenable, et formant en même temps, par ses gaz explosifs, une petite bulle de gaz 28 devant l'embouchure du tube 21 dans la masse d'eau 12 environ- nante, dans laquelle le projectile 16 peut sortir du tube 21 sans contact initial avec l'eau 12 et, par suite, avec une direction stable. Pour cela, on peut prévoir de façon appropriée, comme on l'a représenté sur la figure 6, de munir l'obturateur 26 du tube 21 directement d'une charge répulsive 27 (par exemple de disposition dissymétrique), de façon à fixer après le rechargement du tube 21 par un projectile 16, par exemple après avoir émergé de la masse d'eau 12, d'un seul coup, l'obturateur hermétique 26 du tube 21, en même temps que le placement de la charge répulsive 27. Comme autre possibilité de tir des projectiles 16 des tubes pointeurs 21 d'une installation de tir 22, on peut, comme on l'a représenté sur la figure 1, la déposer, après avoir localisé une mine 13 et s'en être rapproché, à partir d'un sous-marin ou, de préférence, du bourdon 25 fonctionnant sans équipage, sur le fond 11, avant la mine dans la direction de visée. Ensuite, le bourdon 25 peut se retirer de nouveau à une distance sûre et, télécommandés à partir de lui, les projectiles sont envoyés sur la mine 13 à une distance 15 relativement réduite. Il peut également convenir de munir cette instal- lation de tir 22, pouvant être déposée, de tubes pointeurs 21 orientés non seulement dans une direction, mais dans plusieurs directions ou même dans toutes les directions. Une installation de tir 22 ainsi équipée convient alors en particulier pour être déposée à l'intérieur d'un champ de mines pour effectuer un tir dispersé de projec- tiles 16 dans toutes les directions, télécommandé à partir du bourdon 25, après que celui-ci se soit retiré à une distance supérieure plus sûre. Les projectiles 16 sont relativement longs et extrê- mement effilés (à peu près selon la conformation de la partie centrale d'un projectile à effet cinétique, mais encore plus allongés). Il résulte de cette forme, lors de la pénétration à grande vitesse dans une masse d'eau 12, la formation d'une bulle de cavitation 29 qui se développe rapidement (avec une accélération éven- tuelle par la bulle gazeuse (28) formée juste devant l'embouchure (figure 6), de l'avant 30 du projectile 16 à l'arrière 32, le long de sa surface latérale 31 (figure 2). Il en résulte qu'à l'exception de la surface extrêmement réduite de l'avant 30, il n'y a pas de con- tact du projectile 16, se déplaçant à grande vitesse avec la masse d'eau i2 environnante, de sorte que le projectile 16 se déplace à travers la masse d'eau 12 avec une direction stable qui est la direction initiale déterminée par le tube 21, et avec une grande précision de pointage, avec une énergie cinétique excessivement élevée, vers la mine 13 visée. La présence sur le projectile 16 d'une pointe 33 (cf figures 2 et 5) de masse très importante améliore non seulement les propriétés de stabilité direction- nelie de la trajectoire du projectile 16 en raison d'un décalage vers l'avant de son centre de gravité par rapport au centre géométrique, mais également la pénétration dans la mine 13. L'arrière de la pointe 33 est cfor de préférence, en cône pointu 34 En raison du retard que subit la pointe 33 en pénétrant dans la mine 13, elle se décale vers l'arrière par rapport à la surface latérale 31 du projectile 16, de sorte que le cône pointu 34 exerce une pression radiale sur la surface latérale 31 dans la zone de raccordement 35. Ici, une ouverture définie de la surface latérale 31 peut être favorisée par une allure de la zone de raccordement 35 en couronne ou dentelée (figure 2), de sorte qu'il se forme le long de zones destinées à la rupture des griffes 36 s'écartant de façon géométriquement définie, qui non seulement empêchent le projectile 16 de rebondir de la mine 13 (en raison de leur effet de barbelé), ou une traversée sans obstacle, mais favorisent également la conversion de l'énergie cinétique en travail de déformation à l'in- térieur de la mine 13. Comme on l'a représenté sur la figure 3 et la figure 4, il peut convenir de ne pas répartir les zones destinées à la rupture avec symétrie axiale sur la surface latérale 31 du projectile. On obtient ainsi des griffes 36 qui s'élargissent dissy- métriquement, ce qui entraîne, lorsque le projectile 16 pénètre dans l'explosif 18 de la mine, un changement de direction et, par suite, une amélioration souhaitable de la conversion de l'énergie cinétique en travail de déformation. Comme zones destinées à la rupture, on peut former des zones 31 (par exemple par amincissement de matière ou traitement de trempe local dans la paroi du projec- tile 16), ce que l'on a indiqué symboliquement par lm représentation en coupe transversale de la figure 3. Un canal creux 38 le long de l'axe longitudinal 39 du projectile 16 favorise une pénétration définie du cône pointu 34 pour écarter les griffes 36 par rupture des zones affaiblies 37. La disposition d'une charge active pyrotechnique 19 dans la zone postérieure du projectile 16, devant sa fusée d'amorcage arrière 20, entraîne, en raison du poids spécifique relativement faible de la charge active 19, un autre décalage vers l'avant, souhaitable pour la stabilité de la trajectoire, du projectile 16 par rapport à son centre géométrique. L'arrière de la pointe 33 et la zone de raccordement , dans le cas d'un projectile 16 selon la figure 5, présentent une conformation géométrique plus simple, en fait une rampe de glissement plane 40, légèrement inclinée par rapport à l'axe longitudinal 39 du projectile 16. Il en résulte que, selon la résistance à la rupture de la liaison entre la pointe 33 et le corps du pro- jectile 16, peu après avoir pénétré dans la mine 13, la pointe massive 33 se sépare le long de la rampe de glissement 40, ce qui entraîne une position oblique et, par suite, de nouveau un retournement du corps du projectile 16 qui suit, après percée de la paroi 17 de la mine, sans risque d'un rebondissement ou d'une percée. Ce changement de direction entraîne également de nouveau une bonne conversion de l'énergie cinétique en travail de déformation à l'intérieur de la mine 13, donc l'accumulation de pression de déflagration dans l'explosif 18, pour l'autodestruction de la mine 13 de l'intérieur, sans détonation effective. On a indiqué sur la figure 5 qu'il peut convenir, pour appliquer davantage d'énergie libérable pyrote- chniquement dans l'explosif 18, de conformer la charge active 19 en petite charge creuse 19a, qui s'amorce après la percée de la paroi 17 de la mine. L'orienta- tion oblique esquissée de l'axe d'action de la charge creuse 19a par rapport à l'axe longitudinal 39 du pro- jectile, a pour conséquence que la formation de la pointe de la charge creuse n'est pas gênée par des tassements de matière dans la zone de la pointe 33 du projectile en outre cet écartement de l'axe favorise le changement de direction du projectile 16 dans la mine 13 et, par suite, la conversion de l'énergie cinétique en travail de déformation. On prévoit même, de façon appropriée, plusieurs charges creuses 19a de ce type, disposées radialement en étoile avec décalage mutuel en rotation. Il en résulte un effet de charge coupante, qui met hors combat la partie essentielle de l'explosif 18 de la mine, même s'il pénètre seulement un petit projectile 16 dans la zone centrale d'une mine 13 (allongée) importante et que ces charges creuses 19a agissant dans toutes les directions sont alors amorcées (avec un certain retard par rapport à la percée). REVENDICATIONS 1. Procédé pour mettre hors combat des mines sous- marines par tir direct, caractérisé en ce qu'on tire sur les mines en position d'attente dans l'eau, des projectiles extrêmement effilés d'énergie cinétique élevée qui percent la paroi de la mine et détruisent la mine de l'intérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des projectiles dont l'énergie ci- nétique est convertie en travail de déformation à l'in- térieur de la mine. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise des projectiles à charges actives pyrotechniques amorcées à l'intérieur de la mine pour produire une montée en pression. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on tire les projec- tiles à partir de tubes pointeurs d'installations de tir situées à bord de véhicules de surface ou sous- marins, au moyen de l'installation de repérage desquelles on a pointé les tubes sur une mine. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on tire les projectiles à partir d'une installation de tir située à bord d'un bourdon sous-marin télécommandé. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on tire les projectiles à partir d'une installation de tir que l'on a déposée au voisinage d'une mine, en l'orientant vers elle, au fond de l'eau. 7. Projectile (16) destiné à mettre hors combat des mines sous- marines (13) par tir direct, notamment pour mettre en oeuvre l'un des procédés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une géométrie allongée, très effi- lée, supercavitante lors d'un parcours rapide à travers la masse d'eau (12). 8. Projectile selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pointe (33) de masse élevée. 9. Projectile selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte, dans la zone 35) de raccordement entre sa surface latérale (31) et sa pointe (33), des zones de matière amincies (37) constituant des zones destinées à la rupture. 10. Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une pointe (33) de masse élevée qui pénètre postérieurement, par un cône pointu (34), à l'intérieur de la surface latérale (31) du projectile. 11. Projectile selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte dans la zone (35) de raccordement entre la surface latérale (31) et sa pointe (33), des griffes (36) qui s'écartent lors de l'impact sur la cible. 12. Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations 7 à 10, caractérisé en ce qu'une rampe lisse (40), légèrement inclinée par rapport à l'axe longi- tudinal (39) du projectile, est formée dans la zone de raccordement entre sa pointe (33) et sa surface latérale (31). 13. Projectile selon l'une quelconque des revendi- cations 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte, devant son arrière (32), une charge active (19) destinée à déclencher une déflagration de l'explosif (18) de la mine. 14. Projectile selon l'une quelconque des reven- dications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une charge creuse (19a). 15. Projectile selon la revendication 14, caracté- risé en ce que la charge creuse (19a) est orientée obliquement par rapport à l'axe longitudinal (39) du projectile. 16. Installation de tire (22) comportant des tubes directifs (21) destinés à tirer des projectiles (16) sur des mines sous-marines (13), notamment à tirer des projectiles (16) selon l'une quelconque des revendications 7 à 15 pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'elle est installée dans un véhicule de surface ou sous-marin. i7. Installation seion la revendication 16, carac- térisée en ce qu'ele peut être déposée sur le fond (11i) de l'eau, orientée vers une mine (13) localisée, en son voisinage, à partir d'un véhicule sous-marin, et être actionnée par télécommande. 18. Installation selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce qu'elle comporte des obturateurs (26) pouvant être traversés par le projectile (16), devant ses tubes pointeurs (21). 19. Installation selon l'une quelconque des revendi- cations 16 et 17, caractérisée en ce que ses tubes pointeurs (21) comportent des obturateurs hermétiques (26) qui peuvent sauter juste avant le tir de projectiles (16), grâce à des charges répulsives (27), avec formation d'une bulle gazeuse (28) devant l'embouchure du tube pointeur (21).