Brevet FR2777076A1 — publié le 19991008

ARME NON LETALE INFRA SONORE La présente invention se rapporte aux armes non létales infra sonores qui permettent de mettre hors d'état de nuire des individus dangereux sans les tuer, de préférence en infligeant des désordres physiques temporaires et sans conséquences durables pour leur intégrité physique. Elle permet en particulier de réprimer des manifestations dangereuses sans effusion de sang. L'intérêt pour une guerre "propre", sans morts, ainsi que la nécessité croissante de pouvoir réprimer des insurrections urbaines avec un minimum de destructions et d'atteintes à la population a renforcé l'intérêt pour les armes non létales, c'est à dire les armes qui ne tuent pas et même qui ne provoquent pas de blessures. L'utilisationde gaz lacrymogènes est connue depuis longtemps, mais l'efficacité de cette méthode est faible, surtout en présence d'adversaires entraînés et résolus. Les différentes variantes de gaz incapacitants on souvent fait l'objet d'annonce aussi prometteuses que prématurées, sans jamais donner de résultats bien sérieux. Un certain nombre d'études sont actuellement menées pour utiliser les ondes infrasonores, afin de choquer les personnes exposées et d'inhiber leur comportement pendant un temps plus au moins long. Le principe est de générer des ondes acoustiques à très basse fréquence qui permettent d'exciter les modes propres du corps humain, aux environs de 7 Hertz pour la colonne vertébrale et de 20 Hertz pour la cage thoracique par exemple, ce qui perturbe profondément l'individu soumis à une telle onde et le rend incapable de réagir pendant un temps plus au moins long. La seule manière de s'en protéger consiste à s'enfermer dans une enceinte aux parois épaisses et absorbantes, ce qui empêche l'individu ainsi protégé de se livrer aux méfaits pour lesquels il est poursuivi; le but est alors atteint indirectement. La difficulté principale de l'utilisation de telles ondes infra sonores réside dans les dimensions importantes du dispositif permettant de les générer. En effet, les dispositifs étudiés initialement étaient dérivés essentiellement des instruments de musique du type orgue, dans lesquels une source sonore pneumatique était associée à un résonateur de très grande taille. Ce dispositif est éventuellement complété par un pavillon d'adaptation, lui-même d'une taille imposante dépassant largement les dix mètres. Un tel dispositif permet bien à titre expérimental d'étudier l'effet des ondes infrasonores sur les personnes, mais il ne peut manifestement pas être utilisé comme une arme vraiment opérationnelle. Les différents essais pour générer des ondes acoustiques infra sonores à partir de dispositifs de taille plus réduite n'ont pas donné jusqu'à présent satisfaction. Pour parvenir à ce résultat, I'invention propose une arme non létale infrasonore, principalement caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme d'arme automatique permettant de tirer des cartouches à blanc, une sphère pulsante raccordée à ce mécanisme pour être excitée par la détonation des cartouches, et un tube de sortie raccordé à la sphère pour émettre les ondes infra sonores générées par la sphère ainsi excité. Selon une autre caractéristique, le tube de sortie est télescopique pour permettre de modifier la fréquence de l'onde infrasonore émise. Selon une autre caractéristique, I'arme comprend en outre des moyens pour faire varier la longueur du tube pendant le fonctionnement de l'arme pour moduler la fréquence de l'onde émise. Selon une autre caractéristique, les moyens pour faire varier la longueur du tube comprennent un bilame piézoélectrique dont une extrémité est fixée au corps de l'arme et l'autre extrémité est fixée à la partie mobile du tube télescopique. Selon une autre caractéristiquele tube de sortie est positionné dans l'alignement du canon du mécanisme d'arme automatique. Selon une autre caractéristique, le diamètre de la sphère pulsante est de l'ordre du mètre, le diamètre de la section droite du tube de sortie est de l'ordre de 30 cm et sa longueur est de l'ordre du mètre. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en perspective d'une arme selon l'invention; et - la figure 2, une vue en perspective d'un bilame permettant de modifier les dimensions du tube de sortie de l'arme de la figure 1. L'arme représentée sur la figure 1 comprend comme source d'énergie une arme automatique 101, une mitrailleuse standard de calibre 7.62 par exemple convenablement modifiée pour réduire sa cadence de tir, aux alentours d'un coup par seconde par exemple. Cette arme est alimentée par des cartouches à blanc 102 qui seront de préférence chargées avec un maximum de poudre pour obtenir un maximum d'énergie. Un tel chargement ne risque pas de détériorer l'arme, puisque l'absence de balle dans les cartouches à blanc entraîne une réduction sensible des pressions dues à l'explosion de la poudre, même lorsque l'enveloppe de la cartouche est entièrement remplie. L'énergie acoustique libérée par l'explosion de la charge de la cartouche est essentiellement constituée par une onde de choc. Celle-ci correspond comme on le sait à une impulsion étroite présentant un spectre de fréquence très large. Cette impulsion est appliquée par l'intermédiaire d'un adaptateur 103 à une sphère pulsante 104. Dans le cas o l'on utilise pour l'arme 101 une mitrailleuse de type standard, dans le but éventuel de pouvoir l'utiliser par ailleurs pour un tir à balles réelles, cet adaptateur 103 sera constitué d'un simple manchon reliant l'extrémité du canon de la mitrailleuse à un trou percé dans la sphère 104. L'exemple représenté sur la figure 2 correspond plutôt au cas d'une arme spécialement construite pour l'usage désiré, o le canon de la mitrailleuse a été réduit à sa plus simple expression et o la chambre de la mitrailleuse est directement reliée à la sphère 104 par un court morceau de tuyau. La sphère pulsante 104 est elle-même une sphère en matériau résistant, de l'acier par exemple, d'un diamètre de l'ordre du mètre pour pouvoir être adaptée aux fréquences souhaitées. Cette sphère se comporte comme un résonateur qui est excité par l'onde de choc produite par l'explosion de la cartouche. Les modes de résonance de cette sphère permettent à la fois de sélectionner et d'amplifier les fréquences infrasonores existant dans l'impulsion représentative de cette onde de choc. Les ondes infrasonores ainsi générées sortent de la sphère par l'intermédiaire d'un tuyau circulaire 105 dont le diamètre et la longueur permettent d'obtenir en définitive la fréquence souhaitée. Ce tuyau aura par exemple un diamètre d'environ 30 cm et une longueur de l'ordre du mètre. Il sera de préférence situé dans le prolongement de l'axe du canon de la mitrailleuse 101, de manière à faciliter la sortie des gaz de combustion provenant de l'explosion des cartouches, et éventuellement à permettre dans certains cas un tir à balles réelles. De façon à permettre le réglage de la fréquence émise, ainsi qu'éventuellement sa modulation dans le temps, ce tuyau sera de préférence constitué de deux parties coaxiales 105 et 106 qui pourront coulisser l'un dans l'autre. La partie extrême 106 pourra alors rentrer plus ou moins dans la partie 105 fixée sur la sphère 104, de manière à moduler la longueur du tuyau pour obtenir ce résultat. Le résonateur ainsi constitué correspond en fait à une variante de grande taille du résonateur connu sous le nom de Hoffler. La fréquence de résonance d'un tel résonateur est donnée par la formule fr = 2p o: f, est la fréquence de résonance c, la vitesse du son dans l'air S, la surface de la section droite du tuyau de sortie 105 V, le volume de la sphère pulsante 104 L, la longueur effective du tube 105/106. Dans ces conditions, I'essentiel de l'énergie de l'onde de choc provenant de l'explosion de la cartouche est convertie en une onde monochromatique à cette fréquence. En prenant par exemple une cartouche chargée de 370 "grains" de poudre B, I'énergie libérée par l'explosion de cette charge est de l'ordre de 100 Kj. L'énergie acoustique représente environ 12% de cette énergie libérée. La puissance acoustique obtenue en utilisant une cadence de tir de 1 coup par seconde, obtenue par les moyens ralentisseurs de la mitrailleuse cités plus haut, est donc de l'ordre de 1,2 kW. Cette puissance acoustique est conservée par le système résonateur et convertie presque intégralement en une onde infrasonore dont le niveau est alors de 150 dB pour la cadence considérée, soit un coup par seconde. Une telle puissance acoustique est manifestement tout à fait considérable et elle est parfaitement capable d'exciter les modes propres du corps humain des individus situés à une distance de l'arme pouvant aller jusqu'à 50 m. Pour obtenir une efficacité optimale il est utile de faire fonctionner en continu l'arme pendant plusieurs minutes, et donc de prévoir un ravitaillement suffisant de celle-ci. Avec la cadence citée plus haut, un fonctionnement de l'arme pendant 20 mn consommera environ 1200 cartouches, ce qui correspond à une quantité tout à fait raisonnable et peut être contenu dans une boîte à munitions 107 de type standard. On notera que la cadence de tir sélectionnée permet tout à fait un fonctionnement continu de la mitrailleuse pendant cette durée sans poser de problèmes de refroidissement, compte tenu en particulier de ce que la source de chaleur provenant du frottement de la balle dans le canon d'une mitrailleuse utilisée dans des conditions conventionnelles n'existe pas ici. Les effets de l'arme s'exerçant sur une distance d'au moins m de manière unidirectionnelle, ils s'exerceraient aussi sur les servants de l'arme si on l'utilisait de la manière habituelle pour une mitrailleuse. Dans ces conditions, I'invention propose pour faire fonctionner l'arme d'utiliser une télécommande, par radio par exemple, permettant de mettre en oeuvre l'arme à une distance de sécurité suffisante. Les servants faisant ainsi fonctionner l'arme à distance pourront alors observer son effet sur les cibles situées dans le rayon d'action de l'arme et le cas échéant arrêter son fonctionnement lorsque les résultats seront atteints, afin de pouvoir économiser les munitions et éventuellement de la remettre en fonctionnement contre une autre vague d'agresseur. Ce système est d'autant plus efficace que la fréquence de l'onde infra sonore émise est adaptée aux fréquences propres du corps humain. Ces fréquences propres varient bien entendu en fonction de la taille et de la corpulence des individus visés. Pour pouvoir alors augmenter l'efficacité de l'arme en adaptant la fréquence de l'onde émise aux différentes fréquences propres des individus situés dans le rayon de portée de l'arme, I'invention propose de modifier de manière automatique et régulière les dimensions du tuyau de sortie 105/106, de manière à faire varier la fréquence de l'onde émise dans une plage suffisante pour permettre l'adaptation à tous les individus rencontrés. Pour cela on utilisera un moteur reliant les deux parties 105 et 106 du tuyau afin de faire avancer et reculer la partie 106 à l'intérieur de la partie 105, de manière à modifier périodiquement la longueur de l'ensemble et de faire varier en conséquence la fréquence de l'onde émise. Une variation de cette longueur environ plus ou moins 2 centimètres, à une fréquence de l'ordre de quelques Hertz, permet d'obtenir une variation de fréquence suffisante pour obtenir les résultats souhaités. Différents types de moteur peuvent être utilisés dans ce but. L'invention propose donc d'utiliser, à titre de mode de réalisation préféré, un système formé de bilames piézo-électriques commandés électriquement. On a représenté sur la figure 2 un exemple de réalisation d'un tel bilame formé de deux feuilles 201 et 202 en céramique piézoélectrique du type par exemple PZT-54 qui sont collées de part et d'autre d'une feuille de bronze 203. Celles-ci sert à la fois de ressort de rappel et d'électrode centrale. Des feuilles métalliques souples, non représentées sur la figure, sont fixées sur les faces extérieures des lames 201 et 202, de manière à pouvoir alimenter ces lames sous une tension électrique. Sous l'effet de cette tension électrique, le bilame, qui est fixé par sa base en un point fixe 204, se courbe de telle manière que son extrémité libre, qui comporte une palette triangulaire 205, effectue un déplacement pouvant atteindre facilement 2 cm dans un sens et dans l'autre, selon la polarité de la tension électrique appliquée. En fixant la partie 204 de ce bilame au bâti de l'arme et l'extrémité de la partie triangulaire 205 à la partie mobile 106 du tube de sortie de l'arme, on peut faire effectuer à celui- ci le mouvement nécessaire pour obtenir la modulation souhaitée de l'onde infrasonore émise par l'arme Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux dimensions et fréquences citées plus haut dans la description. Elle concerne la structure de l'arme dans sa globalité et on peut l'étendre à des dimensions et fréquences aussi bien plus petites que plus grandes que celles citées. REVENDICATIONS 1 - Arme non létale infrasonore, caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme (101) d'arme automatique permettant de tirer des cartouches à blanc (102), une sphère pulsante (104) raccordée à ce mécanisme pour être excitée par la détonation des cartouches, et un tube de sortie (105, 106) raccordé à la sphère pour émettre les ondes infra sonores générées par la sphère ainsi excité. 2 - Arme selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de sortie (105,106) est télescopique pour permettre de modifier la fréquence de l'onde infrasonore émise. 3 - Arme selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour faire varier la longueur du tube (105,106) pendant le fonctionnement de l'arme pour moduler la fréquence de l'onde émise. 4 - Arme selon la revendication 3, caractérisée en ce que ces moyens pour faire varier la longueur du tube (105,106) comprennent un bilame piézoélectrique (201-205) dont une extrémité est fixée au corps de l'arme et l'autre extrémité est fixée à la partie mobile (106) du tube télescopique. 5 - Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tube de sortie (105-106) est positionné dans l'alignement du canon du mécanisme (101) d'arme automatique. 6 - Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le diamètre de la sphère pulsante est de l'ordre du mètre, que le diamètre de la section droite du tube de sortie (105- 106) est de l'ordre de 30 cm et sa longueur de l'ordre du mètre.