Brevet FR2771486A1 — publié le 19990528

Agencement détecteur pour munition à tête chercheuse. L'invention concerne un agencement détecteur pour munitions a tête chercheuse de cible, comprenant un revêtement de charge creuse devant lequel est disposé un transducteur de l'énergie de rayonnement électromagnétique. Quand une munition est équipée de tels agencements détecteurs, l'allumage est déclenché à une certaine distance de la cible lorsque des détecteurs d'allumage électroniques détectent une énergie de rayonnement électromagnétique spécifique a la cible, provenant de la cible ou de l'environnement de la cible. En outre, ces agencements détecteurs servent, lorsqu'il s'agit de munitions dites intelligentes, à la recherche de la cible ou à la livraison d'informations permettant de suivre la cible ou pour effectuer une discrimination de cible dans l'intérêt d'une utilisation efficace de la munition. En ce qui concerne la munition, il peut s'agir de projectiles ou de corps volants se déplaçant balistiquement et/ou équipés d'un dispositif d'entraînement propre, et en particulier d'une sous-munition transportée par un porteur au-dessus de la zone de la cible et éjectée en cet endroit. Dans le cas d'utilisation qui vient d'être mentionné en dernier, on connalt un agencement détecteur de ce type par la DE-A- 23 53 566 ou par le principe SADARM décrit dans le périodique WEHRTECHNIK volume 1/1983, page 73. L'invention a pour but de perfectionner l'agencement détecteur du type mentionné de manière que les exigences qui sont en soi contradictoires et qui concernent d'une part une plus grande ouverture dans l'intérêt d'une bonne concentration de la caractéristique directionnelle et d'autre part des emplacements réduits nécessaires à son logement, puissent etre respectées de façon harmonieuse et en n influençant que de façon aussi peu négative que possible les exigences techniques imposées à la munition. Selon l'invention, ce but est essentiellement atteint du fait que dans l'agencement détecteur du type mentionné le transducteur est disposé dans l'axe e de symétrie longitudinal de la munition et du revêtement. Selon cette solution, le revetement de la charge de combat sert lui-meme de réflecteur de concentration de la caractéristique de travail de l'agencement détecteur. Comme pratiquement la totalité du calibre de la munition savoir la surface avant du revetement qui fait face à la direction d'action - est disponible pour l'ouverture, on peut obtenir une caractéristique de travail exceptionnellement favorable pour l'agencement détecteur. La surface avant du revetement peut servir elle-meme de réflecteur; ou bien elle sert de support à un corps de compensation de faible masse, qui présente de son côté, pour constituer un réflecteur, une courbure tridimensionnelle optimale en ce qui concerne la géométrie des rayonnements. L'ensemble détecteur-transducteur proprement dit est donc situé au centre du revêtement, ce qui favorise de façon souhaitable la symétrie et l'alignement coaxial de la caractéristique de travail dans la direction d'action de la munition. On peut réaliser un montage axial particulierement court de l'agencement détecteur en disposant le transducteur entre le revêtement et un sous-réflecteur, de manière à obtenir l'avantageuse géométrie de Cassegrain pour les rayonnements. L'alimentation du transducteur peut être réalisée coaxialement à l'axe de la munit ion en passant par le centre du revêtement et par le chemin le plus court, ou être décalée radialement en passant par un arc de raccordement à l'avant du revêtement. L'élément haute fréquence destiné au fonctionnement du transducteur est avantageusement disposé à l'intérieur de la charge vive, ce qui détermine une voie de raccordement relativement courte avec le transducteur et permet en particulier le positionnement de l'élément haute fréquence en vue de dévier les ondes de détonation dans la charge de combat allumée, c' est-à-dire faciliter la déformation du revêtement dans le projectile que l'on tirer. D'autres variantes et perfectionnements ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation préférés de la solution selon l'invention, représentés sur le dessin qui est fortement simplifié et réduit à l'essentiel, mais approximativement à l'échelle. Sur le dessin: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un agencement détecteur d'une munition à tête chercheuse, la figure 2 représente un agencement détecteur différent de celui de la figure 1 en ce qui concerne les données constructives de son montage et le raccordement électrique du transducteur. La munition 1 représentée en coupe longitudinale à la figure 1, et utilisée en particulier en tant que sous-munition, est constituée essentiellement par un cylindre creux 2, fermé dans la direction active 3 par un revêtement de charge creuse 4 en un métal plastiquement déformable, Entre le revêtement 4 et une paroi de barrage arrière 5 est enfermé l'explosif de la charge de combat. Son allumeur 7 est disposé dans l'axe longitudinal 8 du cylindre creux 2 qui coïncide avec la direction active 3, dans la paroi 5. Il est excité par un circuit électronique 9 disposé à l'arrière de la paroi 5 quand l'agencement détecteur 10 détecte, dans la direction active 3, une cible à combattre dans la région de la cible (non représentée sur le dessin). La munition 1 est équipée d'un parachute qui freine sa descente dans la région de la cible et qui, avant son déploiement qui est déclenché par le circuit, est replié à l'arrière de la munition 1, dans une enceinte 11. Fondamentalement, la zone de fréquence de l'énergie de rayonnement électromagnétique qui est détectée dans la région de la cible par l'agencement détecteur 10 est quelconque. Dans l'intérêt d'une puissance de résolution élevée et malgré qu'elle soit limitée par l'espace de montage disponible pour former l'ouverture, on travaille de préférence avec une énergie de rayonnement électromagnétique dans la zone spectrale des infrarouges ou des ondes millimétriques pour rechercher la cible et pour déclencher l'allumage, éventuellement après discrimination de la cible. L'agencement détecteur 10 peut fonctionner de façon active, est-à-dire en tant qu'installation de repérage par retour de rayons en envoyant de l'énergie qui doit etre réfléchie dans la région de la cible et reçue en retour, ou passivement, c'est-à-dire en évaluant seulement l'énergie rayonnée par la région de a cible. Dans l'intéret d'une puissance de résolution elevée, l'agencement détecteur 10 présente une caractéristique de travail 12 concentrée par parallélisme des rayons, et pour laquelle on dispose un transducteur 13 à l'avant d'un réflecteur concave 14. Ce réflecteur 14 s'étend directement à l'avant du revêtement 4 de la charge creuse > sensiblement sur l'ensemble de sa surface frontale qui est constituée par la surface avant 15 du revêtement 4 qui présente elle-meme une courbure parabolique tridimensionnelle dans l'exemple de réalisation de la figure 1 > le revêtement présentant de son côté en section transversale et pour former le projectile lors de l'allumage de la charge de combat 6 un tracé sensiblement en forme d'angle obtus avec une tangente en son centre 16 qui est transversale à l'axe longitudinal 8. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, l'agencement détecteur 10 comprend un transducteur 13 - soit un émetteur de rayonnement dans le cas d'un agencement détecteur actif 10 - dont le raccordement electrique 17 (par exemple un conducteur creux dans le cas d'un émetteur d'ondes millimétriques) s'étend le long de l'axe 8 du système en passant au travers du centre 16 du revêtement et du réflecteur en direction de l'arrière à l'intérieur du cylindre creux 2 pour parvenir à un élément haute fréquence 18 constitué sous forme d'émetteur ou de récepteur. Grâce à sa caractéristique directionnelle de forme sphérique 19, le transducteur 13 détecte la surface réfléchissante convexe 20 disposée devant lui et appartenant à un sous-réflecteur 21 orienté en sens contraire du réflecteur principal 14. Cet agencement des réflecteurs 14 - 21 avec un transducteur 13 de petite surface monté entre eux correspond donc à un renvoi de rayons du type Cassegrain permettant d'obtenir une bonne concentration avec une ouverture active de grande surface en dépit d'une faible section transversale et de ce fait de la caractéristique directionnelle de forme sphérique 19 du transducteur 13. En conséquence, la surface 20 du sous-réflecteur est hyperbolique lorsque la surface active du réflecteur principal 14 est parabolique; mais si pour des raisons techniques appartenant à la munition et en ce qui concerne la courbure de la surface 15 du revêtement 4 il y a des déviations par rapport la forme parabolique pure du réflecteur principal 15, ces dernières peuvent être compensées de façon os connue en vue d'obtenir une orientation parallèle de la caractéristique de travail 12 par des déformations g#om#triques corrcspondantes de la surfacc 20 du sous-re'flecteur. L'élément haute fréquence 18 est disposé de préférence non pas a l'arrière de la paroi de barrage 5 mais dans et/ou à l'avant de celle-ci et de ce fait contre ou à l'intérieur du cylindre creux 2 qui est occupé par la charge de combat 6. Comme montré à la figure l, la constitution et l'agencement dc rélment haute fréquence 18 est sensiblement cn forme de disque et aligné à une certaine distance à l'avant de la paroi 5, parallèlement à celle-ci. De ce fait, il est possible d'établir la masse de l'élément haute fréquence 18 de façon à obtenir une répartition optimale dans le temps et dans l'espace des gaz fonnés par l'explosif, qui apparaissent lors de l'allumage de la charge de combat 6 à l'avant dc l'allumcur 7, c'cst-à-dirc au milicu de la paroi de barrage 5, et qui en soi, du fait de leur propagation allanl en s'élargissant axialement le long de l'axe 8, ne contribueraient en aucune manière à la r;inetique de déformation désirable pour le revêtement 4 qui doit exploser. L'effet de cet élément haute fréquence 18 disposé à l'avant du centre de la paroi 5 en vue d'un changement de direction est par contre de renvoyer la distribution de la pression en direction de la paroi du cylindre creux 2 et le long de celui-ci dans la direction active 3, d'où il résulte une superposition des forces permettant la déformation souhaitable du revêtement 4 dans le projectile qui doit exploser quand il rencontre la cible. Ceci permet d'utiliser une charge dc combat 6 de forme plate en direction axiale, comprenant dans l'intérêt du fonctionnement du réflecteur un revêtement 4 présentant une courbure exceptionnellement platc ct cependant se transformant en un projectile à tirer riche en énergie. Ces es possibilités d'une constitution plate de la tête du projectile sont renforcées par les mesures additionncllcs repr#sentées schématiquement à la figure 2 et selon lesquelles l'élément haute fréquence 18 a en section la forme d'un disque en plateau évidé vers l'avant Le guidage qui cri résulte pour la distribution de la pression des gaz en partant de l'axe 8 et en direction de la périphérie de la paroi interne du cylindre creux 2 est encore tacifité par au moins unc canalisation annulaire inclinée 27 prévue sur le côté extérieur du plateau, autour de laquelle est disposé dans le coin formé entre le cylindre creux 2 et la paroi de barrage 5 un anneau de blindage et directeur 28 comprenant une paroi interne en forme de tronc de cône s'ouvrant dans la direction active 3, qui peut être de forme creuse pour recevoir par exemple un autre élément de circuit 9'. Cet anneau 28 s'oppose à une diminution prématurée de la pression des gaz de l'explosif dans le coin constitué par le bord de la paroi 5, qui est critique sur le plan constructif du fait de la distance axiale réduite entre la paroi de barrage 5 et le revêtement 4 - surtout quand il a une forme bombée plate - en raison d'une sollicitation dynamique hyper-importante, car cette dernière peut déclencher une onde de dilution faisant diminuer prématurément la répartition désirée de la pression sur le revêtement 4. Le sous-réflecteur 21 est maintenu à l'avant du réflecteur principal 14 par des jambes de support 22 fixées dans la région de l'encastrement axial 23 à l'avant du cylindre creux 2. Du fait que le sous-réflecteur peut être constitué en un matériau de faible masse tel qu'une matière synthétique (muni d'une vitrification contre les effets des intempéries tels que le dépôt provenant de la condensation de liquides) avec une surface métallisée sous vide constituée pour former la surface réfléchissante 20, et du fait de la distance relativement importante entre le sous-réflecteur 21 et le centre 16 du revêtement, il n'y a pas à craindre d'influences négatives dignes d'être mentionnées exercees par le sous-réflecteur 21 monté dans l'axe actif 3 - 8 sur le comportement de la formation et de la mise à feu du projectile formé à partir du revêtement 4. Mais on peut envisager en plus de disposer dans la région de la fixation des jambes de support 22 dans les encastrements 23 du revêtement (ou dans ceux du sous-réflecteur 21, mais qui ne sont pas pris en considération sur le dessin), de petites charges pyrotechniques actives 24 excitées avec ou avant l'allumeur 7 de la charge de combat de manière à éloigner le sous-réflecteur 21 hors de la direction active 3 en temps utile et avant la mise à feu du projectile formé à partir du revêtement 4 Dans le mode de réalisation modifie de la figure 2, il est en outre tenu compte du fait que la courbure concave du revêtement 4 dans la direction active 3, qui est nécessaire pour des raisons techniques concernant la munition ou qui est en tout cas souhaitable, puisse être dans certaines circonstances si différente des exigences géométriques imposées au réflecteur (principal) 15 pour obtenir la caractéristique de travail nécessaire 12 qu'en dépit des mesures décrites pour l'élément haute fréquence 18, 18' la surface avant 15 du revêtement qui a une forme bombée concave plate ne puisse pas être utilisée directement en tant que réflecteur 14. On peut prévoir dans ce cas de disposer à l'avant du revêtement 4 un corps de compensation 25, par exemple vulcanisé sur lui, de faible densité spécifique (par exemple une mousse vitrifiée pour la protéger hermétiquement contre les influences de I'environnement), qui ne gêne pratiquement pas la déformation en projectile du revêtement 4, mais qui peut être adapté de façon optimale par sa surface avant 26 aux exigences de la géométrie des rayonnements. La surface avant 26 qui a été rendue réfléchissante par métallisation pour constituer le réflecteur 14 peut donc présenter une courbure plus faible 14' - ou plus prononcée 14" - que la courbure avant du revêtement 4. Dans le mode de réalisation de la figure 2 qui est modifié par rapport à celui de la figure 1, on prévoit en outre - contrairement à l'agencement Cassegrain selon la figure 1 - une liaison directe des rayons entre le transducteur 13 et le réflecteur 14', 14", la caractéristique directionnelle 19' du transducteur qui est à l'inverse de la direction active 3 étant alors dirigée directement vers le réflecteur 14', 14". Le raccordement électrique 17 du transducteur 13' avec l'élément haute fréquence 18 disposé à l'intérieur du cylindre creux 2, c'est-à-dire à l'arrière du revêtement 4, passe désormais contrairement à la disposition de la figure 1 - non plus le long de l'axe 8 et par le centre 16 du revêtement, mais en étant décalé radialement et parallèlement à l'axe par la région périphérique du revêtement 4 et en formant à l'avant de ce dernier un arc en direction du transducteur 13' monté dans l'axe longitudinal 8. On évite ainsi d'éventuelles perturbations de la déformation au centre 16 du revétement 4. REVENDICATIONS 1. Agencement détecteur (10) pour munition à tête chercheuse de cible (1), comprenant un revêtement (4) de charge creuse devant lequel est disposé un transducteur (13) de l'énergie de rayonnement électromagnétique, caractérisé en ce que le transducteur (13) est disposé dans l'axe longitudinal de symétrie (8) de la munition (1) et du revêtement (4). 2. Agencement détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccordement électrique (17) du transducteur (13) avec son élément haute fréquence (18) passe coaxialement à l'axe longitudinal (8) par le centre (16) du revêtement (4). 3. Agencement détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccordement électrique (17) du transducteur (13) avec son élément haute fréquence (18) traverse le bord du revêtement (4) en étant décalé par rapport à l'axe longitudinal (8) et parallèlement à celui-ci. 4. Agencement détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un sous-réflecteur (21) est dispose face au transducteur (13), dont la surface réfléchissante (20) est dirigées en sens contraire de la direction active (3) de la munition vers la surface avant (15) de forme bombée et concave du revêtement (4). 5. Agencement détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface avant (15) du revêtement (14) constitue elle-même le réflecteur (principal) concave (14) permettant d'obtenir la caractéristique de travail (12) de l'agencement détecteur (10). 6. Agencement détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement (4) supporte sur sa surface avant (15) un corps de compensation (25) dont la surface avant (26) est constituée sous forme d'un réflecteur (principal) (14) permettant d'obtenir la caractéristique de travail (12) de l'agencement détecteur (10). 7. Agencement detecteur selon l'une quelcon 8. Agencement détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément haute fréquence (18) destiné au transducteur (13) est disposé à l'intérieur de la charge de combat (6) formant le projectile, entre sa paroi de barrage arrière (5) et le revêtement (4), et est dimensionné en vue de rendre optimale dans le temps et dans l'espace la répartition de la pression des gaz explosifs de la charge allumée (6). 9. Agencement détecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une canalisation annulaire à gaz (27) tournée vers l'extérieur est constituée entre l'élément haute fréquence (18) et le coin situé entre le cylindre creux (2) et la paroi (5), le long d'un anneau directeur (28) orienté en direction active (3).