Brevet FR2746497A1 — publié le 19970926

MISSILE A CHARGE CREUSE La présente invention est relative a un missile à charge creuse, comportant un télémètre à laser dont les mesures sont prises en compte pour l'activation du détonateur. Il a déjà été décrit, en particulier, par la demanderesse: des dispositifs de capteurs optiques actifs pour la discrimination sur le terrain de cibles ennemies qui sont détectées en même temps que des arbres, des arbustes, des maisons ou des cabanes, etc. Dans ces dispositifs, on a déjà résolu le problème de la détection par des capteurs de survol comportant des moyens optiques actifs, permettant de faire la différence entre, par exemple, un blindé et un arbre de même taille. On connaît par le brevet US-A-4.O10.689, un télémètre à laser pour aéronef qui examine le sol au moyen d'un rayonnement infrarouge et peut donc induire également à travers la couverture de feuillage d'une forêt, un rayonnement infrarouge jusqu'au sol. Un tel état de la technique ne fournit cependant pas une sécurité contre le masquage suffisante, en particulier pour les missiles à charge creuse pour permettre la lutte contre les blindés avec un déclenchement du détonateur suffisamment fiable. On connaît par le brevet allemand 3.004.250 de la demanderesse un détecteur d'approche optique, dans lequel le signal d'un détecteur est exploité pour la détermination automatique du moment optimal de déclenchement de la mise à feu et qui est réglé sur la distance de mise à feu désirée par une présélection purement électronique de la géométrie des lieux. Dans ce dispositif, il n'est cependant prévu aucun moyen capable de détecter le masquage d'un objectif ou de le différencier, par exemple, d'un feuillage. La présente invention a pour objet de supprimer les inconvénients de l'état de la technique et de concevoir un projectile ou un missile a charge creuse qui comporte un détonateur à distance, présentant une fiabilité contre le masquage élevée, sans dard mecanique, assurant ainsi une détection d'objectif même lorsqu'une frondaison se trouve devant l'objectif. Pour obtenir ce résultat, on dispose sur la périphérie du projectile ou du missile un ou plusieurs télémètres à laser, le plus écartés possible l'un de l'autre, de façon que les axes respectifs des rayons laser fassent, par rapport à l'axe du missile, un angle déterminé ou angle de strabisme, les différents rayons laser formant, par ailleurs, des faisceaux suffisamment étroits pour que la section du rayon laser soit inférieure à environ 3 m(n, à une distance de l'objectif ou distance de mise à feu, au plus égale a environ 5 mètres. Les valeurs mesurées par les différents télémètres à laser individuels ainsi que leur variation dans le temps, en tenant compte de la rotation et de la vitesse du missile, sont de plus prises en compte par le microcalculateur du missile avec séparation des masquages de l'objectif par des feuillages, etc., en vue de l'identification de l'objectif et de l'activation du détonateur. On peut également déterminer la surface de l'objectif à partir des variations dans le temps des valeurs du télémètre à laser, les distances maximales mesurées représentant l'éloignement de l'objectif, lorsque ces valeurs se trouvent en majorité sur les droites d'équation: R(t) X constante - vt o R(t) représente la variation dans le temps des valeurs du télémètre à laser et v la vitesse du missile. Pour minimiser la section du faisceau du télémètre A laser, on utilise de préférence un laser à émission continue auquel est associée une optique du type microscope ou Selfoc (à autofocalisation). Les angles de strabisme sont de préférence choisis de façon A ne pas excéder une valeur pour laquelle les taches laser formées dans la zone de déclenchement se trouvent entre elles à une distance qui reste petite par rapport aux dimensions de l'objectif, c'est-à-dire qui corresponde, approximativement ou est légèrement inférieure, au diamètre maximal du missile. Le déclenchement de la mise A feu n'intervient, de préférence, que lorsque toutes les distances évaluées par le microcalculateur sont inférieures A la distance minimale de déclenchement prédéterminée. On peut avantageusement déterminer au moyen d'une pluralité de télémètres A laser, une inclinaison de la surface de l'objectif par rapport A l'axe du missile, laquelle est utilisée pour optimiser les effets de l'arme au moyen d'un choix approprié de la distance de mise à feu. Pour augmenter encore la fiabilité contre le masquage du télémètre A laser, on utilise de préférence un deuxième capteur qui n'est pas du type optique, par exemple un capteur magnétique. L'invention va maintenant être décrite, de manière plus détaillée, à partir d'un exemple nullement limitatif, la description étalt faite sur la base des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle ern coupe d'un missile A charge creuse, représenté schématiquement; la figure 2 est une esquisse schématique montrant la position géométrique des télémètres A laser sur le missile, ainsi que la tache laser sur l'objectif dans la zone de déclenchement; et la figure 3 est un diagramme des droites d'équation R(t) cconstante - vt lors de l'impact des rayons des télémètres à laser 1 et 2, la surface de l'objectif étant perpendiculaire aux télémètres A laser et ce lors de l'approche du missile A proximité de l'objectif. L'invention va maintenant être expliquée sur la base d'un exemple de réalisation en s'aidant des figures 1 et 2. Le missile A charge creuse 10 qui se déplace en tournant autour de l'axe 13 en direction de l'objectif Z, comporte une charge creuse principale 18 et une charge creuse antérieure 19, ainsi qu'une coupole optique 17, A travers laquelle peuvent être émis les rayons laser des télémètres à laser 11. Ce missile 10 avec ses télémètres A laser 11 observant dans la direction de vol, se déplace vers un objectif supposé Z, généralement un blindé, qui est cependant camouflé par des branchages, etc. Ces branchages peuvent se trouver a n'importe quelle distance entre le télémètre à laser 11 et l'objectif Z. Il n'est donc pas indispensable que les branchages se trouvent à proximité immédiate du blindé, ils peuvent au contraire se trouver n'importe o sur le trajet de vol. Les branchages cachent ou masquent l'objectif, mais cependant pas dans une mesure telle que l'on puisse parler d'un masquage "dense" au sens optique du terme. Dans la pratique, dans la plupart des cas, lorsqu'on observe de tels branchages ou des groupes d'arbres individuels, une "échappée" est toujours plus ou moins visible, même si elle est encore relativement petite. Pour détecter, dans de telles conditions, l'objectif Z, c'est-à-dire un blindé qui se trouve ainsi masqué, l'invention prévoit de faire en sorte que les rayons des télémètres laser 14 et 15 soient des faisceaux aussi étroits que possible. On obtient une section de rayons qui ne dépasse pas 3 mm sur une distance inférieure à 5 mètres avec un laser à émission continue, associé à une optique à microscope ou du type Selfoc. Bien que dans beaucoup de cas, il soit possible d'obtenir le résultat recherché avec un seul télémètre a laser, on peut prévoir, en outre, d'augmenter le nombre de télémètres A laser dans le missile 10, c'est-à-dire d'utiliser deux ou trois télémètres A laser 1l A la place d'un seul télémètre à laser. Simultanément, comme va l'expliquer par la suite, on utilise le mouvement du missile 10 qui porte les télémètres A laser 11, les mesures commençant bien avant la distance de déclenchement prédéterminée. Il faut en effet éviter, pour obtenir les meilleurs résultats, que le rayonnement du télémètre A laser éclaire continuellement lors du vol vers l'objectif, une "portion masquée" qui se trouve à c6té du point d'impact, par exemple une feuille ou une portion de branche. Pour éviter cet inconvénient, on prévoit de disposer ou de monter les télémètres à laser 11 dans le missile 10, de façon telle qu'un petit angle de "strabisme" existe entre la direction de vol et la direction des rayons des télémètres a laser. En d'autres termes, l'axe du rayon laser 12 fait avec l'axe 13 du missile, un certain angle cL de faible valeur. Lors de l'approche du missile A proximité de la feuille qui masque la vue, le rayon laser est alors dévié de cette feuille, grace A l'inclinaison légère du télémètre à laser 11 et à la rotation du missile 10, de telle sorte qu'il se trouve à nouveau en position de "vision libre". Cet effet est renforcé par une augmentation de la rotation du missile A charge creuse autour de l'axe de vol. On choisit la valeur des différents angles de "strabisme" cf individuels des télémètres A laser de façon que les taches laser 16 au voisinage de la distance de déclenchement des charges creuses 18 et 19, ne soient pas plus écartées les unes des autres qu'il est nécessaire pour qu'elles se trouvent toutes de manière certaine sur le blindé et à l'intérieur de la zone d'action de la charge creuse. Dans ce but, on prévoit que les taches laser 16 se trouvant dans la zone de déclenchement aient une distance entre elles qui corresponde environ au diamètre du missile 10 ou lui soit légèrement inférieure. Toutes les valeurs de mesure des télémètres à laser 11 ainsi que leurs variations dans le temps sont évaluées par le microcalculateur du missile à charge creuse et analysées pour l'activation du détonateur. Deux stratégies peuvent alors être mises en oeuvre. Selon la première stratégie, on adopte comme distance de l'objectif véritable, la plus grande des valeurs mesurées par le télémètre à laser, les valeurs mesurées étant également évaluées à des distances de déclenchement supérieures à la distance nominale. Ce n'est que lorsque chacune des distances télémétriques évaluées est inférieure à la distance minimale de declenchement, qu'intervient l'activation du détonateur ou le déclenchement. Si, dans ce cas, on ne détecte aucun masquage, disons des feuilles, le déclenchement ou l'activation se fait au milieu de la zone de déclenchement, c'est-à- dire a la distance de déclenchement nominale. Les feuilles, etc., sont reconnues par l'apparition d'une succession de modifications brutales de distance mesurées par chacun des télémètres, en raison de la rotation du missile et des angles de strabisme des différents télémètres à laser décrits précédemment. Le blindé "non camouflé" est reconnu par le fait que pratiquement toutes les distances télémétriques diminuent de manière régulière sans discontinuité en fonction de la vitesse de vol. Si l'on connaît la rotation du missile ainsi que sa vitesse, il est même possible d'obtenir avec une détection de distance des télémètres suffisamment bonne, des informations concernant la surface de l'objectif, si celle-ci est plane, perpendiculaire ou inclinée par rapport a l'axe du missile a charge creuse. Ces renseignements peuvent être utilisés pour l'optimisation des effets de l'arme par un choix correspondant de la distance de mise à feu. Selon la deuxième stratégie, cn déduit la véritable surface de l'objectif à partir des variations dans le temps des valeurs des télémètres à laser, en interprétant chaque fois les distances maximales comme les distances de l'objectif. Si toutes ces distances se trouvent approximativement sur l'une des droites d'équation R(t) cc constante - vt (figure 3), lorsque la surface de l'objectif est exactement perpendiculaire, la surface de l'objectif a été effectivement détectée. Si la surface de l'objectif est inclinée, une fonction sin ut est superposée à cette fonction de distance R(t), u représentant la fréquence de roulis du missile à charge creuses. Si l'on désire encore augmenter la sécurité contre le masquage qui est déjà très élevée, on peut alors combiner au télémètre à laser 11 un autre capteur de type non optique, par exenple un capteur magnétique ou inductif, capacitif. On obtient ainsi un dispositif pour l'augmentation de la sécurité contre le masquage, dans lequel on déduit des variations dans le temps des valeurs mesurées si la signature d'un objectif provient d'une pluralité de petites surfaces non liées les unes aux autres, par exemple des feuilles, ou au contraire, de surfaces plus importantes, par exemple la surface d'un blindé. REVENDICATIONS 1. Missile ou projectile a charge creuse avec un télémètre à laser dont les valeurs mesurées sont utilisées pour l'activation du détonateur, caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs télémètre(s) A laser (11) sont disposés A la périphérie du missile (10) A des distances les uns des autres aussi grandes que possible, que les différents axes des rayons laser (12) font un angle déterminé Ch (angle de strabisme) avec l'axe du missile (13), les différents rayons laser (14,15) formant des faisceaux suffisamment étroits pour que la section de rayon laser soit inférieure A environ S mm à une distance de l'objectif ou une distance de mise A feu ne dépassant pas environ 5 mètres, les différentes valeurs mesurées par les différents télémètres à laser (11) ainsi que leurs variations dans le temps étant prises en compte en tenant compte de la rotation et de la vitesse du missile pour l'identification de l'objectif et l'activation du détonateur par le microcalculateur du missile (10) avec séparation des masquages de l'objectif par des feuillages, etc. 2. Missile A charge creuse selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de l'objectif est déterminée à partir des variations dans le temps des valeurs R(t) des télémètres a laser, les distances maximales mesurées constituant les distances R de l'objectif lorsque ces valeurs se trouvent en majorité sur les droites d'équation R(t)Otconstante - vt, o v est la vitesse du missile. 3. Missile à charge creuse selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise un laser A émission continue associé A une optique du type microscope ou Selfoc pour minimiser la section du faisceau du télémètre à laser (11). 4. Missile a charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les angles de "strabisme" cC sont choisis suffisamment petits pour que les taches laser (16) apparaissant dans la zone du déclenchement soient respectivement éloignées les unes des autres d'une distance D petite par rapport a la dimension de l'objectif, de préférence correspondant au diamètre maximal / du missile (10) ou légèrement inférieure à ce dernier. 5. Missile a charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le déclenchement du détonateur n'a lieu que lorsque toutes les distances évaluées par le microcalculateur sont inférieures à la distance minimale de mise a feu prédéterminée. 6. Missile à charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé par le fait que l'on détermine au moyen d'une pluralité de télémètres A laser (11), une inclinaison de la surface de l'objectif par rapport A l'axe (13) du missile à charge creuse, cette inclinaison servant à l'optimisation des effets de l'arme par un choix approprié de la distance de mise A feu. 7. Missile A charge creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on associe au télémètre à laser (11) un deuxième capteur du type non optique, par exemple un capteur magnétique, afin d'augmenter la sécurité contre le masquage.