Brevet FR2747770A1 — publié le 19971024

PROCèDE ET DISPOSITIF D'ELABORATION DE COMMANDE D'EJICTION DES SOUS-MUNITIONS PORTEES PAR UNE MUNITION AIR-SOL DE TYPE CARGO La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif d'élaboration de commande d'éjection (ou "dépotage") des sous-munitions portées par une munit ion air-sol de type cargo. Afin d'économiser les avions de chasse et d'éviter leur destruction par les installations de défense antiaérienne équipant éventuellement la cible au sol à atteindre, il est connu d'utiliser des munitions aéroportées, dites "cargo", qui sont larguées vers la cible par l'avion de chasse, alors que celui-ci s 'en trouve à une distance suffisante (dite "distance de sécurité") pour ne pas risquer d'être atteint par des projectiles de défense anti-aérienne émis au niveau de la cible. Ces munitions de type cargo peuvent être autopropulsées sur au-moins une partie de leur trajectoire nominale, et elles portent chacune un certain nombre de sous-munitions qui sont, à un certain endroit de cette trajectoire, larguées vers la cible au sol dans le but d'atteindre cet objectif sous forte-pente, afin de faciliter la pénétration et la destruction. Lorsque soit le cargo, soit les sous-munitions, sont soumis à un dispositif de guidage vers la cible, la probabilité de destruction de la cible est très satisfaisante. En revanche, il s'agit là de solutions très onéreuses, et l'invention porte plus précisément sur les dispositifs pour lesquels ni le cargo ni ses sousmunitions ne sont guidés. Pour atteindre alors la même probabilité de destruction de la cible, il est nécessaire dans la plupart des cas d'utiliser un plus grand nombre de cargos. La figure 1 jointe permet de comprendre le fonctionnement d'une munition air-sol de type cargo. Sur cette figure, le sol est désigné par la référence 1, et la cible à atteindre, qui est généralement assez large dans le cas d'utilisation de munitions cargo, est désignée par 2. Le cargo 3, qui dans cet exemple théorique est supposé suivre sa trajectoire nominale 4, est composé d'une tête 5, qui comporte la partie électrique comportant le dispositif de commande d'éjection, d'un corps principal qui constitue la soute à sous-munitions 6, et d'un propulseur arrière 7, avec ailettes de stabilisation 8. Les sous-munitions 9 sont éjectées de la soute 6 lors d'une opération de "dépotage" commandée par le bloc électronique 5 et elles suivent alors normalement, vers la cible 2, une trajectoire 11 qui se compose classiquement des parties ou phases successives suivantes une phase de vol libre initial A, ,qui n'est pas absolument obligatoire, mais qui est toutefois préférentielle pour éviter les interactions entre les sous-munitions 9 et le cargo 3 ; une phase de freinage B, réalisée par déploiement d'un parachute 10 ; cette phase B a pour conséquence de provoquer une forte variation (supérieure à 30 degrés) de la pente de la trajectoire 11 suivie par la sous munition 9 ; une phase de vol propulsé C au cours de laquelle, après que le parachute 10 ait été tout d'abord éjecté, le propulseur 12 de la sous-munition est mis à feu, ce qui entraîne une accélération ayant pour objet de redonner à la sous-munition (qui avait été freinée en B) une vitesse suffisante pour la pénétration de la cible 2 ; éventuellement une phase de vol libre terminal D lorsque le propulseur a été consommé. En réalité, le schéma de la figure 1 correspond à un fonctionnement plutôt théorique car, en raison des dispersions pouvant exister sur les paramètres qui conditionnent la trajectoire du cargo - conditions de tir de ce cargo (vitesse initiale, pente...), conditions atmosphériques, variations des caractéristiques entre cargos, etc... - cette trajectoire présente une dispersion non négligeable autour de la trajectoire nominale 4 précitée. La figure 2 jointe montre schématiquement la trajectoire nominale 4 du cargo, ainsi que celle, 11, d'une sous-munition, et la trajectoire réelle 13 de ce cargo, ainsi que la trajectoire correspondante 14 de la même sous-munition, le dépotage étant classiquement déclenché, aux points E et F, à un intervalle de temps prédéterminé après l'instant de largage du cargo par l'avion de chasse. On voit clairement sur cette figure 2 que la différence des trajectoires 4 et 13 du cargo entraîne, les trajectoires 11 et 14 de la sous-munition pouvant en première approximation être considérées comme identiques, une dispersion longitudinale au sol L de l'impact non négligeable, et en tous cas suffisante dans cet exemple pour que la sous-munition n'atteigne pas la cible 2, comme elle aurait pourtant dû le faire. A noter que l'autre procédé connu, qui consiste à commander le dépotage lorsque le cargo est parvenu à une altitude prédéterminée H par rapport au sol 1 près de la cible 2, entraîne une dispersion longitudinale encore plus grande, comme on s'en rend compte en traçant la trajectoire correspondante 15 (en traits mixtes sur la figure 2) de la sous-munition. L'invention vise à remédier à cet inconvénient, et par suite à réduire substantiellement la dispersion longitudinale L de la sous-munition 9, en cas de différence même assez importante entre la trajectoire réelle 13 du cargo 3 et sa trajectoire nominale 4. Ce résultat est obtenu par le fait que la commande du dépotage de la sous-munition 9 est effectuée, non pas comme précédemment soit en fonction d'une donnée temporelle ou d'une donnée d'altitude, mais à une distance longitudinale au sol prédéterminée du cargo par rapport à la cible au sol. L'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel - Figure 3 montre la trajectoire réelle obtenue par le procédé conforme à l'invention, en comparaison avec la même trajectoire théorique que celle de la figure 2 ; et - Figure 4 est un schéma synoptique du dispositif électronique de mise en oeuvre de ce procédé. En se reportant à la figure 3, on reconnaît, par similitude avec la figure 2, les trajectoires nominales 4 et 11 du cargo et de la sous-munition. La trajectoire 11 de la sous-munition comporte une phase de vol libre initial A qui suit le dépotage en E, une phase B de freinage avec fort changement de pente, et une phase C de vol propulsé jusqu'à la cible 2. Conformément au procédé de l'invention, le dépotage en E est effectué à une distance longitudinale au sol prédéterminée X de la cible 2. Sur cette figure 3, la trajectoire réelle du cargo est, à l'instar de la figure 2, désignée par la référence 13, et son point de dépotage, qui selon l'invention s'effectue à distance au sol X de la cible et par suite à la verticale 16 du point de dépotage théorique E, est là encore désigné par F. Comme mentionné précédemment, les trajectoires effectuées par les sous-munitions 9 peuvent être en première approximation considérées comme identiques, de sorte que en dépotant au point F situé à la verticale du point E, la trajectoire 17 alors suivie par la sousmunition se déduit de la courbe théorique 11 par une translation verticale de vecteur T d'amplitude égale à la différence h des altitudes des points de dépotage réel F et théorique E. Le tracé de la courbe 17 montre que la dispersion longitudinale L est très réduite par rapport à celle de la figure 2, de sorte que la sous-munition a dans ce cas de bien plus grandes chances d'atteindre la cible 2. A titre illustratif, il est montré que la trajectoire réelle 17 comporte une phase D de vol libre terminale, et est donc plus longue que la trajectoire théorique 11 qui n'en comporte pas dans cet exemple. Le résultat obtenu par la procédé--de l'invention, c'est à dire la réduction de la dispersion longitudinale L, peut être démontré par le raisonnement mathématique simple suivant La trajectoire réelle 17 de la sous-munition se déduisant, comme mentionné ci-dessus, de sa trajectoire théorique 11 par une translation verticale d'amplitude h, il s'ensuit que la dispersion L est donnée par L = h/tg.Pf où Pf est l'angle final d'attaque de la cible, pris par rapport à l'horizontale, acquis par la sous-munition après sa phase de freinage B. Cet angle (ou pente) Pf étant important (on a vu précédemment que la variation d'angle due à la phase de freinage B était au moins égale à 30 degrés), la valeur de tg.Pf est élevée, de sorte que la dispersion L est faible, même pour de relativement fortes valeurs de h. Pour que l'ordre de dépotage puisse être donné à distance au sol prédéterminée X de la cible, il est nécessaire que le dispositif électronique 5 placé dans la tête du cargo puisse procéder à l'acquisition de cette distance au sol, et à sa comparaison avec la valeur de référence X, afin de donner en conséquence l'ordre de dépotage. En pratique, il est préférable de fournir au cargo, au moment du tir par le lanceur et par un dialogue entre ce lanceur et ce cargo, les coordonnées de la cible et du point de largage ou les coordonnées relatives du point de largage par rapport à la cible, puis de laisser au cargo le soin de calculer ensuite en permanence sa distance au sol par rapport à la cible, cette position-sol pouvant être élaborée, à bord du cargo - soit à l'aide d'un ensemble de mesure inertiel ; - soit à l'aide d'un dispositif de repérage de la position-sol par satellite, dit "GPS". La figure 4 donne un schéma synoptique du bloc électronique situé dans la tête 5 du cargo. Sur ce schéma, le dispositif de localisation du cargo est désigné par la référence 18. il s'agit d'un ensemble inertiel comportant classiquement des accéléromètres et des appareils de mesure gyroscopique, soit d'un récepteur de réseau de localisation par satellites qui reçoit ses informations par une entrée 39. Le dispositif de localisation 18 fournit, par la liaison 19, ses données mesurées à un microprocesseur 20, qui les traite pour en déduire les coordonnées du cargo et, par suite, sa distance au sol par rapport à la cible 2 dont les coordonnées ont été introduites dans ce microprocesseur 20 par le lanceur au moment du tir du cargo ou par tout autre moyen. Préalablement au tir a été introduite dans le calculateur (entrée 21) la valeur de référence X qui correspond à la distance au sol du point de dépotage des sous-munitions 9. Cette valeur X est déterminée en fonction des caractéristiques des sous-munitions portées par le cargo 3. Le calculateur 20 compare en permanence, avec cette référence au sol X, la distance au sol mesurée entre le cargo et la cible. Lorsque cette distance au sol devient égale à X, il émet un ordre de dépotage sur sa sortie 22. Cet ordre de dépotage est transmis, via une porte ET 23 qui reçoit classiquement un ordre d'autorisation d'un dispositif de sécurité 24, au dispositif 25 de déclenchement du dépotage des sousmunitions 9. Bien entendu, le dispositif de localisation 18, le microprocesseur 20, et le dispositif de sécurité 24, sont séquencés, via les connexions respectives 26 à 28, par un générateur d'horloge 29. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Par exemple, le lanceur peut ne pas être constitué par un avion de chasse, mais par un tube lanceur, ou autre. REVENDICATIONS 1 - Procédé de commande d'éjection des sousmunitions (9) portées par une munition air-sol de type cargo (3), ces sous-munitions (9) étant conçues pour effectuer, après leur éjection du cargo (3), une trajectoire (17) comportant un changement de pente (Pf), caractérisé en ce qu'il consiste à commander cette éjection en un point (F) situé à une distance au sol du cargo (3) par rapport à la cible au sol (2) ayant une valeur prédéterminée (X), ce qui minimise la dispersion d'impact (L). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer en permanence, dans le cargo (3), la distance au sol de ce dernier par rapport à la cible (2), dont les coordonnées ont été entrées dans ce dernier à tout moment avant le largage, et à commander l'éjection des sous-munitions (9) lorsque cette distance au sol devient égale à cette valeur prédéterminée (X). 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, dans le cargo (3), un dispositif (18) de la localisation relié à un dispositif de calcul (20) apte à déterminer en conséquence la distance au sol du cargo (3) par rapport à la cible (2), à la comparer avec ladite valeur prédéterminée (X), et à fournir, lorsque ces deux grandeurs deviennent égales, un ordre (22) de commande d'éjection des sous-munitions (9). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de localisation (18) est constitué par un ensemble inertiel. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de localisation (18) est constitué par un récepteur de réseau de localisation par satellites.