Brevet FR2757622A1 — publié le 19980626

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs de déminage ou de destruction des munitions enterrées. Au cours des opérations de dépollution de zones, on est généralement conduit à éliminer (destruction ou neutralisation) des obus profondément enterrés qui ont été détectés par des moyens connus, par exemple optiques ou électro magnétiques. Les techniques habituelles utilisent des charges formées placées au dessus du sol. Cependant le jet engendré par de telles charges est fortement atténué par la traversée du sol et des couches végétales. Il n'est ainsi pas possible de détruire un objet disposé à plus de 25 ou 30 cm du niveau du sol. La seule solution envisageable alors est de procéder au déterrage de l'objet explosif, puis à sa destruction au niveau du sol ou au fond d'une excavation creusée à cet effet. Cependant une telle opération est longue et coûteuse. Elle est également très risquée car les chocs et contraintes reçus par l'objet explosif risquent de provoquer son initiation. Le brevet EP516007 propose de procéder, à partir d'une plate-forme posée sur le sol, au tir d'un projectile à charge formée en direction de l'objet enterré. Bien que cette solution paraisse séduisante, elle ne permet pas concrètement de détruire des objets enterrés à plus de 30 cm du niveau du sol. En effet, afin d'éviter la destruction de la plate-forme de tir (inhabitée), celle ci doit être disposée à une distance de la verticale de l'objet enterré supérieure ou égale à 50m. Pour atteindre objet à détruire, le projectile tiré doit donc traverser une couche de sol d'au moins 50 m, ce qui le freine fortement et dévie sa trajectoire. Il n'est donc pas possible d'assurer que le projectile arrive effectivement au contact de l'objet à détruire. De plus la fusée d'amorçage de ce projectile doit résister à la violence de l'impact reçu au contact avec le sol, mais elle doit cependant détecter le contact avec l'objet à détruire pour déclencher alors l'initiation de la charge formée. De telles fusées sont de conception délicate et coûteuse. C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif de destruction de munitions enterrées ou de déminage ne présentant pas de tels inconvénients. L'invention propose notamment un dispositif permettant d'assurer d'une façon simple, fiable et sans danger la destruction d'un objet explosif, même profondément enterré. Ainsi 1 invention a pour objet un dispositif de destruction de munitions enterrées ou de déminage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de forage du sol affectant la forme d'une tige cylindrique, tige comportant un alésage longitudinal destiné à recevoir au moins une charge explosive. La tige cylindrique pourra avoir une surface extérieure lisse ou bien porter sur sa surface extérieure au moins un profil hélicoïdal. Selon un premier mode de réalisation, la charge explosive est réalisée sous la forme d'une munition dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre de l'alésage de façon à permettre sa mise en place dans la tige. La munition pourra alors comporter un premier moyen de liaison permettant sa solidarisation avec un embout fixé au niveau d'une extrémité avant de la tige, embout rendu solidaire de la tige par un deuxième moyen de liaison qui est déverrouillable. Selon un deuxième moyen de réalisation, la charge explosive est réalisée sous la forme d'une munition comportant une ogive renforcée dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'alésage de la tige, ogive destinée à prolonger la tige au niveau d'une partie avant de celle-ci qui est enfoncée dans le sol. La munition pourra comporter un dispositif de blocage destiné à se déployer de façon à immobiliser la munition par rapport au sol. Dans tous les cas, le dispositif pourra comporter une bobine d'un fil de liaison relié à un système d'amorçage de la munition. Avantageusement, la bobine sera disposée à proximité de la munition dans un premier temps correspondant à l'opération de forage du sol, et elle sera rendue solidaire de la tige par des troisièmes moyens de liaison permettant l'emport de la bobine par la tige dans un deuxième temps correspondant au retrait de celle-ci. La bobine pourra comporter un dispositif de blocage destiné à se déployer de façon à immobiliser la bobine par rapport au sol, après son éjection hors de la tige. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure 1 représente schématiquement un dispositif de destruction de munition selon l'invention. -la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, -les figure 3a, 3b et 3c montrent trois étapes d'une opération de destruction de projectile enterré conduite avec le dispositif selon le premier mode de réalisation, -la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, -les figures 5a, 5b et 5c montrent trois étapes d'une opération de destruction de projectile enterré conduite avec le dispositif selon le deuxième mode de réalisation. En se reportant à la figure 1, un dispositif de déminage ou destruction de munition enterrée 1 selon l'invention comprend un moyen de forage qui est constitué par une tige 2, comportant une extrémité ogivée 3. La tige 2 est solidaire d'un bras manipulateur 4, lui même porté par un véhicule de déminage 5. Le bras 4 est monté pivotant par rapport à un support 6 solidaire du véhicule. Le pivotement du bras est commandé par un vérin moteur 7 dont une extrémité 7a est solidaire du bras 4 par une articulation et l'autre extrémité 7b est solidaire du support 6 par une autre articulation. L'extrémité arrière 8 de la tige est solidaire d'une motorisation 10 (par exemple hydraulique) qui permet de faire tourner la tige 2 autour de son axe 9 pour faciliter l'enfoncement de la tige dans le sol 11. La motorisation 10 est liée à l'extrémité du bras 4 par une articulation (non représentée en détail), qui assure le maintien de l'axe 9 de la tige 2 en position verticale au cours des déplacements du bras 4. Le dispositif ainsi décrit est destiné à permettre le forage du sol par la tige 2. La tige 2 pourra avoir une surface externe cylindrique lisse (pour les sols mous). Elle pourra également être dotée sur sa surface extérieure d'au moins un profil hélicoïdal 15 qui facilitera le perçage des sols durs. Ce dispositif correspond globalement à certains dispositifs de forage connus utilisés dans le domaine des travaux publics et ne sera donc pas décrit plus en détails, notamment du point de vue des motorisations utilisées et des modes de réalisation des bras et articulations. Le dispositif selon 1 invention est destiné à permettre la destruction d'un objet explosif enterré (ici un obus 12). La position de l'obus 12 ainsi que sa profondeur sont déterminées au préalable par un dispositif de détection 13 qui comprendra par exemple un radar de pénétration du sol dont le faisceau de détection est schématisé par les lignes 14a,14b. Ces informations sur la position de l'obus 12 permettront de déterminer le point du sol à partir duquel le forage doit être effectué et à quelle profondeur la tige 2 doit être enfoncée. La figure 2 montre l'extrémité de la tige de forage 2 suivant un premier mode de réalisation de l'invention. Pour la commodité de la représentation, la tige 2 est figurée ici avec une surface extérieure cylindrique lisse, mais elle pourrait également porter un profil externe hélicoïdal destiné à faciliter la perforation du sol. La tige 2 comporte un alésage longitudinal 16 à l'intérieur duquel est disposée une munition 17. La munition 17 comporte une enveloppe 18 qui porte un système d'amorçage 21 et qui renferme une charge explosive 19 sur laquelle est appliqué un revêtement 20. Cette munition constitue ainsi une charge formée. La charge représentée ici est une charge creuse (revêtement conique), mais la charge pourrait également être une charge génératrice de noyau. En arrière de la munition 17 et en appui sur celle ci se trouve un boîtier 22 fermé par un couvercle 23, boîtier renfermant une bobine d'un fil de liaison 24 qui relie le système d'amorçage 21 à un connecteur 25 solidaire du boîtier. Le boîtier 22 porte sur sa surface cylindrique externe au moins trois lames de ressort 39 qui sont fixées au boîtier 22 au niveau de sa face supérieure portant le connecteur 25 et qui sont maintenues en position repliée par la surface cylindrique interne de l'alésage 16. Ces lames constituent un dispositif de blocage destiné à se déployer lorsque le boîtier est sorti de l'alésage 16. Elles adoptent alors une orientation représentée par les pointillés 40 sur la figure 2. La munition 17 et le boîtier 22 peuvent être rendus temporairement solidaires l'un de l'autre par exemple par une collerette cylindrique fragile (non représentée) entourant les extrémités voisines de chaque partie. Munition et boîtier forment alors un ensemble compact facile à stocker à l'extérieur de la tige 2. Le boîtier 22 sera avantageusement réalisé en matière plastique. L'enveloppe 18 de munition sera réalisée en alliage léger, par exemple d'aluminium. La tige 2 est fermée à sa partie avant 3 par un embout 27 à profil extérieur globalement ogival et présentant une couronne 36 de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la tige. L'embout 27 est positionné radialement par rapport à la tige par une surface conique 37 aménagée sur l'extrémité de la tige 2 et coopérant avec une surface conique complémentaire 38 portée par l'embout. L'embout 27 présente sur sa surface interne une gorge 28 qui est destinée à recevoir un anneau élastique déformable 29 qui est solidaire de la munition 17. Cet anneau constitue un premier moyen de liaison assurant la solidarisation axiale de la munition 17 et de l'embout 27. L'embout 27 est par ailleurs lui même rendu solidaire de la tige par un deuxième moyen de liaison. Ce moyen de liaison est constitué ici par une bague 30, ajustée serrée sur la tige 2 et sur l'embout 27, et portant une amorce de rupture annulaire. L'amorce de rupture est destinée à rendre ce deuxième moyen de liaison déverrouillable comme cela sera décrit par la suite. Embout 27 et tige 2 seront réalisés en des matériaux résistants mécaniquement (par exemple en acier), ce qui permettra le forage du sol sans déformation notable La surface intérieure de l'alésage 16 de la tige 2 porte elle aussi une gorge annulaire 31. Le boîtier 22 porte au moins un électro aimant 32 (mais de préférence trois électro aimants régulièrement répartis angulairement). Le noyau mobile 33 de l'électro aimant est susceptible de pénétrer dans la gorge 31 de façon à assurer une solidarisation du boîtier 22 et de la tige 2. Le ou les électro aimants constituent ainsi un troisième moyen de liaison. L'électro aimant 32 est relié par des fils 34 à des broches spécifiques montées sur le connecteur 25. Un autre fil 35 est fixé au connecteur 25 et permet de relier l'électro aimant 32 à des moyens de commande (non représentés) disposés par exemple dans le véhicule 5. A titre de variante il sera possible d'alimenter l'électro aimant en énergie par une pile (non représentée) disposée dans le boîtier, l'ordre de commande de l'électro aimant sera alors donné par voie radio, une électronique de réception et de commande (non représentée) solidaire du boîtier assurera alors l'engagement ou le dégagement du noyau 33 de l'électro aimant 32 dans la gorge 31. La mise en oeuvre de ce mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrite en référence aux figures 3a, 3b et 3c. On procède tout d'abord au perçage d'un trou dans le sol au moyen de la tige 2 solidaire du dispositif de forage représenté à la figure 1. L'embout 27 est ainsi amené à une distance D de l'obus 12 de l'ordre de 20 à 50 mm, cette valeur dépendra de la précision des moyens de détection et de localisation. Dans un deuxième temps (figure 3b) ont fait descendre dans l'alésage 16 de la tige 2 l'ensemble constitué par la munition 17 et le boîtier 22. Cet ensemble a un diamètre externe inférieur à celui de l'alésage et se positionne donc sans difficultés au voisinage de l'extrémité 3 de la tige. L'anneau élastique déformable 29 porté par la munition 17 ne gène pas la descente de cette dernière. En fin de course de la munition, l'anneau 29 pénètre dans la gorge 28 portée par l'embout 27 et il assure alors la solidarisation de la munition 17 et de l'embout 27. On pourra alors commander également le verrouillage du boîtier 22 par rapport à la tige 2 au moyen des noyaux 33 du ou des électro aimants. Dans un troisième temps on retire la tige 2. La couronne périphérique 36 assure un accrochage de l'embout 27 dans le sol et freine la remontée de celui-ci. Il en résulte un déchirement de la bague de liaison 30. Dans le cas où la tige porte un profil externe hélicoïdal, la remontée de la tige sera effectuée avec un mouvement de rotation autour de son axe 9. Cela aura pour effet de favoriser la séparation de la tige 2 et de son embout 27. A titre de variante, et dans le cas où la tige 2 est rotative et porte un profil hélicoïdal sur sa surface externe, les surfaces coniques 37 pourront également porter des indentations ou crabots assurant l'entraînement en rotation de l'embout par la tige lorsque celle-ci perce le sol et un écartement de l'embout et de la tige lorsque la tige tourne dans l'autre sens pour sortir du sol. La tige 2 est donc remontée seule par le bras manipulateur du véhicule de déminage. L'embout 27 reste dans le sol avec la munition 17 qui en est solidaire. La tige entraîne cependant avec elle le boîtier 22 qui lui est rendu solidaire au moyen du ou des électro aimants. Une fois la tige retirée du sol, on commande l'effacement du ou des noyaux 33 d'électro aimants. Le boîtier sort alors par gravité hors de la tige 2, les lames ressort 39 se déploient et empêchent le boîtier 22 de retomber au fond du trou percé dans le sol. La configuration du dispositif est alors celle représentée figure 3c. Le fil de liaison 24 s'est déroulé et relie la munition 17 à la surface du sol. La munit ion se trouve tout au fond du trou et au voisinage de l'obus 12 à détruire. Le forage aurait pu être effectué jusqu'au contact de l'embout 27 et de l'obus 12. Le profil ogivé de l'embout assure alors une distance minimale entre l'obus et la charge creuse qui permet la formation d'un jet d'efficacité maximale. L'initiation de la munition 17 est ensuite commandée par un dispositif de mise à feu 41 de type connu et non représenté en détail. Ce dispositif est relié au connecteur 25 par l'intermédiaire d'un fil de liaison 42 portant un connecteur complémentaire. On voit donc que l'invention permet de positionner d'une façon simple une charge explosive au voisinage d'un corps explosif à détruire. Ce positionnement est possible même pour des profondeurs importantes (jusqu'à 9 m). L'invention permet ainsi de détruire les corps profondément enterrés sans qu'il soit nécessaire de les déterrer. L'initiation des corps explosifs dans le sol permet également d'amortir fortement les effets de l'explosion sur l'environnement immédiat et de réduire les dangers. La mise à feu de la charge de destruction est encore facilitée par la présence du boîtier 22 qui permet de dérouler automatiquement une liaison d'initiation de la munition et de positionner un connecteur de mise à feu au niveau du sol. Un autre avantage de ce premier mode de réalisation est qu'il permet de réaliser le forage du trou au moyen d'une tige ne renfermant pas de matériau explosif. La munition n'est positionnée dans la tige qu'une fois le forage terminé. Il serait néanmoins bien entendu possible de placer la munition 17 et le boîtier 22 dans la tige dès le début du forage. La figure 4 montre l'extrémité d'une tige de forage 2 suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode diffère principalement du précédent en ce que la tige 2 ne comporte pas d'embout d'extrémité. C' est la munition 17 qui porte une ogive renforcée 43 fixée à l'extrémité de son enveloppe 18, par exemple par filetage. L'enveloppe 18 de la munition est montée glissante dans l'alésage 16 de la tige 2. La solidarisation de la munition 17 et de la tige 2 est assurée par une bague fragile 30. L'enveloppe 18 de la munition porte également au moins trois lames ressort 44 régulièrement réparties angulairement. Ces lames sont fixées à l'enveloppe 18 au voisinage de l'ogive 43 et elles sont maintenues en position repliée par la surface interne de l'alésage 16. Les lames 44 constituent un dispositif de blocage destiné à se déployer lorsque la munition 17 est sortie de l'alésage 16. Elles adoptent alors une orientation représentée par les pointillés 45 sur la figure 4. L'alésage 16 reçoit également une tige interne 46 qui est montée glissante par rapport à la tige 2. L'extrémité de cette tige interne 46 vient en appui sur l'enveloppe 18 de la munition 17. La tige interne 46 porte une gorge circulaire 31 qui est destinée à recevoir le noyau mobile 33 d'au moins un électro aimant 32 porté par le boîtier 22. Le boîtier 22 porte comme dans le mode de réalisation précédent des lames ressort déployables 39. La mise en oeuvre de ce mode particulier de réalisation va maintenant être décrite en référence aux figures 5a, 5b et 5c. Dans un premier temps on procède au forage du trou (figure 5a), jusqu'à amener l'ogive 43 au voisinage de l'obus 12 à détruire (voire au contact). Dans un deuxième temps (figure 5b), ont fait coulisser la tige 2 par rapport à la tige interne 46. La bague fragile 30 se rompt, et la rupture pourra être facilitée par un mouvement de rotation de la tige 2 autour de son axe. La tige intérieure 46 joue ainsi le rôle de butée assurant le maintient de la munition 17 en position dans le sol. Le déplacement de la tige 2 conduit au dégagement des lames ressort 44 qui se déploient et solidarisent la munition et le sol. On procède ensuite à la remontée de la tige 2 et de la tige intérieure 46. Le boîtier 22 remonte avec la tige intérieure 46 grâce au verrouillage assuré par le ou les noyaux 33 des électro aimants 32. Une fois la tige 2 sortie du sol, on déverrouille le ou les électro aimants comme dans le mode de réalisation précédent. Le boîtier 22 reste alors positionné au niveau du sol et à l'embouchure du trou, maintenu par ses lames ressort 39. La mise à feu de la munition sera commandée ultérieurement par un dispositif de mise à feu 41. Diverses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Il est ainsi possible de prévoir une munition comportant une charge génératrice de noyau, ou encore une simple cartouche explosive (sans revêtement). Le fil 24 pourra être un fil de liaison électrique ou bien une fibre optique associée à un système d'amorçage optique. D'autres solutions techniques pourront également être choisies pour réaliser les différents moyens de liaison entre boîtier et tige ou munition et embout. REVEND ICAT IONS l-Dispositif de destruction (1) de munitions enterrées ou de déminage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de forage du sol affectant la forme d'une tige cylindrique (2), tige comportant un alésage longitudinal (16) destiné à recevoir au moins une charge explosive. 2-Dispositif de destruction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige cylindrique (2) a une surface extérieure lisse. 3-Dispositif de destruction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige cylindrique (2) porte sur sa surface extérieure au moins un profil hélicoïdal. 4-Dispositif de destruction selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge explosive est réalisée sous la forme d'une munition (17) dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre de l'alésage (16) de façon à permettre sa mise en place dans la tige (2). 5-Dispositif de destruction selon la revendication 4, caractérisé en ce que la munition (17) comporte un premier moyen de liaison (29) permettant sa solidarisation avec un embout (27) fixé au niveau d'une extrémité avant de la tige (2), embout rendu solidaire de la tige par un deuxième moyen de liaison (30) qui est déverrouillable. 6-Dispositif de destruction selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge explosive est réalisée sous la forme d'une munition (17) comportant une ogive renforcée (43) dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'alésage (16) de la tige (2), ogive destinée à prolonger la tige au niveau d'une partie avant de celle-ci qui est enfoncée dans le sol. 7-Dispositif de destruction selon la revendication 6, caractérisé en ce que la munition (17) comporte un dispositif de blocage (44) destiné à se déployer de façon à immobiliser la munition (17) par rapport au sol. 8-Dispositif de destruction selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'un fil de liaison (24) relié à un système d'amorçage (21) de la munition. 9-Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bobine est disposée à proximité de la munition (17) dans un premier temps correspondant à l'opération de forage du sol, et en ce qu'elle est rendue solidaire de la tige (2) par des troisièmes moyens de liaison (32) permettant l'emport de la bobine par la tige (2) dans un deuxième temps correspondant au retrait de celle-ci. 10-Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bobine comporte un dispositif de blocage (39) destiné à se déployer de façon à immobiliser la bobine par rapport au sol, après son éjection hors de la tige (2).