Brevet FR2785981A1 — publié le 20000519

La présente invention concerne le domaine des cibles aériennes mobiles et à plus particulièrement pour objet une cible aérienne autopropulsée à émission infrarouge, du type comportant un corps, des moyens de propulsion et des moyens d'émission d'un rayonnement infrarouge. Des cibles aériennes autopropulsées sont utilisées notamment dans le cadre d'essais de missiles en vue de leur mise au point ou d'entrainement des forces et dans celui du leurrage dans le but d'échapper à l'attaque d'un missile. Certains de ces missiles sont à guidage infrarouge, c'est-à-dire qu'ils recherchent leur cible par détection de la signature infrarouge de cette dernière puis leurs gouvernes sont actionnées afin de les diriger selon une trajectoire déterminée apte à permettre la destruction de la cible. Pour la mise au point de tels missiles, on connaît la cible décrite dans le brevet W09727446 qui comporte un fuselage, des moyens de propulsion et des moyens aptes à émettre un rayonnement infrarouge. Ces derniers moyens sont constitués par une entité thermique comportant un brûleur à pétrole agencé pour chauffer une surface thermiquement conductive afin que cette dernière émette un rayonnement infrarouge. Cette entité comporte une chambre primaire comportant des entrées d'air sous pression dynamique et des sorties d'air par lesquelles il peut tre évacué vers l'atmosphère. Le brûleur se trouve dans une deuxième chambre qui reçoit de I'air provenant de la première chambre et dans laquelle se trouve le brûleur. La flamme du brûleur chauffe une surface dans une chambre de combustion qui comporte par ailleurs un treillis pour que la flamme chauffe toute ladite surface, des moyens aptes à contrôler le débit de gaz de combustion chauffant ladite surface thermiquement conductrice, ainsi que des sorties de gaz chaud situés près des entrées d'air. Une telle cible, quoique performante, présente de nombreux inconvénients. Ainsi, le premier d'entre eux concerne la sécurité et la fiabilité du dispositif. En effet, si lors du lancement les moyens de propulsion ne fonctionne pas alors que les moyens d'émission du rayonnement infrarouge fonctionnent, sa détection par un missile peut entraîner sa destruction au sol et engendrer de nombreux dommages matériel et corporel pour le personnel chargé du lancement. Le deuxième d'entre eux concerne la qualité de la représentation d'un aéronef. En effet, à partir d'une cible telle que celle décrite dans le brevet W09727447 le diagramme infrarouge simulé en bande 11 c'est-à-dire dans le domaine d'accrochage d'un autodirecteur infrarouge et en bande III c'est-à-dire dans le domaine de l'acquisition de la silhouette d'un aéronef, le diagramme infrarouge est ovoïde, comme représenté sur la figure 1. Or, le diagramme infrarouge d'un aéronef réel est de forme cardioïde, comme présenté sur la figure 2. On constate donc que la représentation de la signature infrarouge d'un aéronef n'est réalisée que très approximativement avec une telle cible. Un des buts de l'invention est de remédier à ces problèmes en proposant une cible autopropulsée sûre, fiable et permettant d'améliorer considérablement la représentativité infrarouge de la cible pour se rapprocher de celle d'un aéronef réel. La solution apportée est une cible aérienne à émission infrarouge autopropulsée par réaction, comportant un corps de la forme d'un avion ou d'un missile et présentant un nez et/ou des ailes ou des gouvernes, des moyens de propulsion comportant des moyens d'alimentation en carburant et en comburant d'une chambre de combustion dans laquelle sont produits des gaz de combustion et alimentant une tuyère de propulsion, et des moyens d'émission d'un rayonnement infrarouge, cible caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un conduit reliant ladite chambre de combustion ou tuyère de propulsion des moyens de propulsion au nez ou à au moins une aile ou une gouverne de la cible, ou à un élément extérieur s'y rattachant. Selon une caractéristique additionnelle, ledit conduit relie ladite chambre de combustion ou tuyère de propulsion des moyens de propulsion à une chambre située dans le nez ou une aile ou une gouverne, ou à une chambre située dans un élément extérieur rattaché à la cible. Selon une caractéristique particulière, la cible comporte un premier conduit reliant la chambre de combustion ou la tuyère des moyens de propulsion à une chambre située dans le nez de la cible et comporte un second conduit reliant la chambre de combustion des moyens de propulsion à au moins une chambre située dans l'une des ailes ou des gouvernes de la cible. Les premiers et seconds conduits peuvent tre indépendants ou avoir une partie commune. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une chambre située dans l'une des ailes ou des gouvernes est située au niveau de son bord d'attaque. Selon une caractéristique additionnelle, ladite au moins une chambre consiste en un tube d'acier moulé dans un silicone graphite, ou moulé dans un matériau à forte émissivité, ou réalise en métal ou en matériau composite. Selon une autre caractéristique au moins une partie de la chambre disposée dans le nez est en acier oxydé recouvert de graphite ou moulé dans un silicone graphite ou moulé dans un autre matériau à forte émissivité, ou réalisé en métal ou en matériau composite. Selon une autre caractéristique, la chambre de combustion est reliée à une tuyère qui peut tre en acier oxyde recouvert de graphite ou moulé dans un silicone graphite ou moulé dans un autre matériau à forte émissivité, ou réalisé en métal ou en matériau composite. Selon une autre caractéristique, la tuyère de propulsion peut comporter un divergent-convergent ledit conduit, déboucher dans le divergent-convergent de la tuyère. Procédé de représentation de la signature infrarouge d'un aéronef à I'aide d'une cible aérienne autopropulée par réaction comportant un corps de la forme d'un avion ou d'un missile et présentant un nez et/ou des ailes ou des gouvernes, des moyens de propulsion par réaction comportant des moyens d'alimentation en carburant et en comburant d'une chambre de combustion dans laquelle sont produits des gaz de propulsion et des moyens d'émission d'un rayonnement infrarouge, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à prélever une partie des dits gaz de propulsion pour chauffer tout ou partie des surfaces externes de la cible à une température telle qu'elle émette un rayonnement infrarouge. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description de modes particuliers de réalisation de l'invention au regard des figures annexées parmi lesquelles : -la figure 1 montre un schéma de la signature thermique infrarouge des cibles aériennes autopropulsées selon l'état de la technique, -la figure 2 présente un schéma de la signature thermique infrarouge réelle d'un avion et celle de la cible selon l'invention, -la figure 3 montre t'extérieure d'une cible aérienne selon un mode de réalisation de l'invention, -la figure 4 est un schéma montrant les moyens de propulsion ainsi que les moyens d'émission infrarouge. Selon le mode de réalisation de l'invention présenté sur la figure 3, la cible aérienne autopropulsée à la forme d'un aéronef. Elle comporte un fuselage 1 avec un nez 2 et une queue 3, des ailes 4 possédant des bords d'attaque 5 et un empennage arrière 6. Des moyens de propulsion 7 sont disposés sous le fuselage 1 et fixés à ce dernier. Ils comportent une entrée d'air 8, une chambre de combustion 9 et une tuyère 20 par laquelle sortent des gaz de combustion. Un injecteur de combustible 11 situé dans la chambre de combustion 9 est relié par un tuyau d'alimentation 12 à un réservoir de combustible 13 situé à l'intérieur du fuselage 1. Par ailleurs, un conduit 14 qui se divise en trois conduits secondaires 141,142 et 143 relie la tuyère de propulsion 20 à une première chambre 15 située dans le nez 2 du fuselage 1, à deux autres secondes chambres 16 situées chacune dans le bord d'attaque 5 de l'une des deux ailes 4 et deux autres chambres 17 situées à t'extrémité des ailes et constitutives d'éléments extérieures rattachés à la cible. La tuyère 20 est constituée d'un divergent-convergent 10 suivi d'une partie cylindrique 11. Cette forme permet rétablissement d'un gradient de température et de pression particulièrement adapté d'une part à l'émission infrarouge de la tuyère et d'autre part au prélèvement de gaz. L'augmentation de diamètre permet un meilleur rayonnement infrarouge en bande 2, tandis que les prélèvements des gaz de propulsion sont effectués aux endroits du meilleur ratio de température et de pression, en l'occurrence près de l'extrémité du divergent. Les matériaux constitutifs des principaux équipements de la cible selon l'invention sont les suivants : -le fuselage 1 est réalisé en composite de fibre de verre, de fibre de carbone, de fibre de Kevlar ou en métal, -la chambre 15 est en acier oxyde et est recouverte, à l'extérieur par du graphite, -chacune des deux chambres 16 est constituée par un tube d'acier moulé dans une résine de silicone graphite, -les chambres 17 sont des éléments externes en acier oxydé permettant la récupération finale des gaz chauds, -la tuyère est en acier oxyde et est recouverte de graphite sur sa face externe De plus, le conduit 14 est calorifuge avec des fibres de Kherlan pour éviter les déperditions thermiques. Par ailleurs un système télécommandé permet d'actionner les gouvernes 18 et 19. Le fonctionnement de la cible aérienne selon le mode de réalisation décrit est le suivant : Le décollage de la cible est réalisé selon les mmes modalités que celui des cibles classiques. Dès le décoliage les moyens de propulsion produisent des gaz de combustion dont la pression statique est augmentée par la présence d'un divergent. La majeure partie de ces gaz de combustion est éjectée vers l'arrière servant ainsi de gaz propulsif tandis qu'une partie, du fait de la surpression, s'échappe par le conduit 14 et gagne les chambres 15 et 16, avant de s'évacuer vers l'environnement. Le passage des gaz de combustion dans les dites chambres 15 et 16, chauffe les matériaux constitutifs de ces dernières à une température telle qu'ils émettent un rayonnement infrarouge représentatif de la signature infrarouge d'un avion. De nombreuses modifications peuvent tre apportées à l'exemple de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, I'empennage arrière de la cible peut aussi tre chauffé par des gaz de combustion. De plus, des matériaux différents peuvent tre utilisés notamment pour l'émission du rayonnement infrarouge afin de compenser le coefficient de surface rayonnante par le coefficient de température de la surface d'émission. Par ailleurs, les moyens de propulsion peuvent, à titre d'exemple, tre constitué par un statoréacteur ou un turbopropulseur. Enfin, on peut noter qu'une cible selon l'invention présente, par à celle décrite dans le brevet W09727446, une fiabilité accrue et une masse optimisée par l'utilisation d'une seule chambre de combustion pour la propulsion et l'émission infrarouge en divers endroits de sa surface, et une autonomie d'émission de rayonnements infrarouges optimisée puisqu'elle est jumelée à la propulsion. REVENDICATIONS 1 Cible aérienne a émission infrarouge autopropulsée par réaction, comportant un corps (1) de la forme d'un avion ou d'un missile et présentant un nez (2) et/ou des ailes (4) ou des gouvernes, des moyens de propulsion 7 comportant des moyens d'alimentation en carburant et en comburant d'une chambre de combustion (9) dans laquelle sont produits des gaz de combustion et alimentant une tuyère de propulsion (20), et des moyens d'émission d'un rayonnement infrarouge (2,5,17), cible caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un conduit (14) reliant ladite chambre de combustion (9) ou tuyère de propulsion (20) des moyens de propulsion (7) au nez (2) ou à au moins une aile (4) ou une gouverne de la cible, ou à un élément extérieur (17) s'y rattachant 2 Cible aérienne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ledit conduit (14) relie ladite chambre de combustion (9) ou tuyère de propulsion (12) des moyens de propulsion (7) à une chambre (15,16) située dans le nez (2) ou une aile (4) ou une gouverne, ou à une chambre (17) située dans un élément extérieur rattaché à la cible. 3 Cible aérienne selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'elle comporte un premier conduit (14,) reliant la chambre de combustion (9) ou la tuyère de propulsion (12) des moyens de propulsion à une chambre (15) située dans le nez de la cible et (142) comporte un second conduit reliant la chambre de combustion des moyens de propulsion a au moins une chambre (16) située dans l'une des ailes ou des gouvernes de la cible. 4 Cible aérienne selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers et seconds conduits ont une partie commune. 5 Cible aérienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite au moins une chambre (16) située dans l'une des ailes ou des gouvernes est située au niveau de son bord d'attaque. 6 Cible aérienne selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite au moins une chambre (16) consiste en un tube d'acier moulé dans un silicone graphite, ou moulé dans un matériau à forte émissivité, ou réalisé en métal ou en matériau composite. 7 Cible aérienne selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la chambre (15) disposée dans le nez (2) est en acier oxydé recouvert de graphite ou moulé dans un silicone graphite ou moulé dans un autre matériau à forte émissivité, ou réalisé en métal ou en matériau composite. 8 Cible aérienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la tuyère de propulsion (20) est en acier oxyde recouvert de graphite ou moulé dans un silicone graphite ou moulé dans un autre matériau à forte émissivité, ou réalisé en métal ou en matériau composite. 9 Cible aérienne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la tuyère comporte un divergent-convergent (10). 10 Cible aérienne selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit conduit (14) débouche dans le divergent-convergent (10) de la tuyère (20). 11 Procédé de représentation de la signature infrarouge d'un aéronef à I'aide d'une cible aérienne autopropulsée par réaction comportant un corps de la forme d'un avion ou d'un missile et présentant un nez et/ou des ailes ou des gouvernes, des moyens de propulsion par réaction comportant des moyens d'alimentation en carburant et en comburant d'une chambre de combustion dans laquelle sont produits des gaz de propulsion et des moyens d'émission d'un rayonnement infrarouge, procédé caractérisée en ce qu'il consiste à prélever une partie des dits gaz de propulsion pour chauffer tout ou partie des surfaces externes de la cible à une température telle qu'elle émette un rayonnement infrarouge.