Brevet FR2907208A1 — publié le 20080418

SYSTEME D'ARME ANTI-HELICOPTERE La présente invention concerne la lutte antihélicoptère. Elle a pour but d'empêcher le survol d'un territoire à basse altitude par des hélicoptères hostiles à l'aide d'un 5 système d'arme relativement peu onéreux, automatique, avec un domaine d'utilisation voisin de celui d'une mine. Elle a pour objet un système d'arme anti-hélicoptère comportant: - une plate-forme de lancement de projectiles équipée : * d'au moins un lanceur de projectiles, * de capteurs sismiques et acoustiques, * d'une centrale de calcul qui reçoit les signaux, des capteurs sismiques et acoustiques et, par analyse de ces signaux, détecte la présence d'un hélicoptère en vol à basse altitude, l'identifie par son bruit caractéristique, estime sa trajectoire et déclenche le lanceur de projectiles lorsque ledit hélicoptère identifié comme hostile passe à portée des projectiles et - des projectiles qui sont tirés par le lanceur avec un mouvement de rotation sur eux mêmes combiné avec leur mouvement ascensionnel et qui emportent une charge militaire à effets dirigés selon un secteur latéral ainsi qu'un senseur de proximité de cible disposé latéralement pour profiter de la 25 rotation pour effectuer un balayage hélicoïdal du volume de détection, ledit senseur assurant la détection d'une cible dans la zone de portée de la charge militaire et provoquant le déclenchement de la charge militaire lorsque le secteur latéral vers lequel sont dirigés les effets de celle-ci passe sur la 30 cible. 10 15 20 10 15 20 25 30 2907208 2 Avantageusement, les projectiles sont des roquettes et les lanceurs de projectiles des lance-roquettes. Avantageusement, le senseur de proximité de cible équipant chaque projectile est un senseur actif infrarouge constitué d'une diode de laser émettant dans l'infrarouge, d'un capteur infrarouge sensible à l'écho sur une cible du faisceau infrarouge de la diode laser et d'un circuit électronique associé, le tout étant alimenté par une batterie amorçable activé au moment du lancement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite ci-après en regard du dessin annexé dans lequel : -une figure 1 est un schéma synoptique d'une plate-forme de lancement de projectiles d'un système d'arme anti-hélicoptère conforme à l'invention, -une figure 2 est une vue latérale, en perspective, d'un projectile adapté à la plate-forme de lancement de projectiles de la figure 1, - une figure 3 est un schéma explicitant les différentes phases de fonctionnement de la plate-forme de lancement de projectiles de la figure 1 lorsqu'un hélicoptère s'approche et - une figure 4 est un schéma explicitant le fonctionnement d'un projectile. On distingue sur la figure 1 les différentes composantes d'une plate-forme de lancement de projectiles avec au moins un lanceur de projectiles 10, du genre lance-roquettes, déclenché par une centrale de calcul 11 pourvue d'une source d'alimentation 12 et de capteurs sismique 13 et acoustiques 14, 15, 16 et 17. La centrale de calcul 11 comporte des circuits d'acquisition de données 110 recevant les signaux engendrés par les capteurs sismique 13 et acoustiques 14, 15, 16 et 17, de calcul 111 effectuant le traitement des données reçues, de commande 112 assurant le déclenchement du lanceur de 2907208 3 projectiles 10 et de contrôle 113 pilotant les circuits précités au cours des différentes phases de fonctionnement. La centrale de calcul 11 présente, lorsqu'elle est en activité, un état de veille et un état d'alerte. Elle est à l'état de veille 5 lorsqu'aucun hélicoptère n'a été détecté. Elle fonctionne alors dans un mode à faible consommation de courant et ne surveille que le capteur sismique 13. Dès qu'elle détecte une certaine activité sismique, elle passe à l'état d'alerte où elle analyse en outre les signaux des capteurs acoustiques 14, 15, 16 et 17 pour détecter, identifier, localiser et pister un éventuel hélicoptère en vol à basse altitude au dessus du territoire protégé, et déclencher le lanceur de projectiles 10 si l'éventuel hélicoptère a été reconnu comme hostile et passe à portée du lanceur et du projectile. La détection et l'identification d'un hélicoptère par le circuit de calcul 111 se fait par reconnaissance des formes particulières des vibrations sismiques et acoustiques engendrées par ses pales en rotation, formes qui constituent une véritable signature permettant l'identification de son type. La localisation d'un hélicoptère et l'estimation de sa trajectoire et de sa distance par rapport à la plate-forme de lancement par le circuit de calcul 111 se font par analyse des des signaux des capteurs acoustiques 14, 15, 16 et 17 qui sont répartis autour du lanceur de projectiles 10 et constituent une antenne acoustique à formation de faisceaux. La direction de provenance de l'hélicoptère par rapport au lanceur de projectiles est déduite des corrélations effectuées entre les signaux des capteurs acoustiques pris deux à deux tandis que la localisation en distance se fait par triangulation, éventuellement entre plusieurs plateformes de tir. Le circuit de contrôle 113 de la centrale de calcul 11 est pourvu d'une commande à distance d'activation ou d'inhibition transmise par exemple à l'aide d'une liaison radio-électrique codée. Il renferme en outre une horloge mesurant l'écoulement d'une période de temps pré-réglée 15 20 25 30 2907208 4 d'armement au bout de laquelle la centrale de calcul 11 est automatiquement désactivée, ce qui neutralise le système d'arme. La centrale de calcul 11 peut éventuellement être commune à plusieurs systèmes d'arme. Elle commande alors les 5 déclenchements des lanceurs de projectiles de plusieurs plates-formes de lancement tout en sélectionnant à chaque fois la plate-forme de lancement à portée de laquelle passe l'hélicoptère hostile. Les capteurs acoustiques peuvent être plus nombreux. 10 Au lieu d'être localisés à proximité de la centrale de calcul 11, ils peuvent être dispersés sur le territoire protégé ce qui complique l'installation du système d'arme mais améliore la précision de la localisation (surtout en distance) et du pistage des hélicoptères. La figure 2 montre un projectile 20. Celui-ci, du genre roquette, se présente sous la forme d'un cylindre pourvu à une extrémité d'une tuyère de propulsion 21. Ce cylindre est destiné à tourner sur lui-même avec une vitesse de rotation td importante et à s'élever dans les airs avec une vitesse linéaire V. Outre la charge propulsive, ce cylindre renferme une charge militaire et un senseur électronique de proximité de cible alimenté par une batterie amorçable. La charge militaire est une charge à fragments ou billes à effets dirigés ou multi-projectiles formés par explosif (dérivée des charges génératrices de noyau) vers un secteur latéral du cylindre 22 représentée par une tache en grisé. Le senseur électronique de proximité de cible se compose d'une diode laser 23 émettant dans l'infrarouge , d'un capteur infrarouge disposés l'un et l'autre sur la paroi latérale du corps du projectile en avance par rapport au secteur latéral 22 dans le sens du mouvement de rotation 40, et d'un circuit électronique associé placé dans le corps de projectile. La diode émettrice laser 23 profite de la combinaison du mouvement linéaire d'élévation et du mouvement rotatif du projectile pour balayer le volume létal de la charge militaire 5 10 15 20 25 30 2907208 5 tandis que le capteur infrarouge détecte l'interception du rayon infrarouge de la diode laser 23 par une cible et commande par l'électronique associée l'amorçage de la charge militaire en prenant en compte le mouvement giratoire du projectile et le temps de vol des billes ou fragments de manière que ces derniers interceptent la cible. Cette nécessité de tirer sur un but futur impose, comme représenté à la figure 2 un décalage angulaire fonction de la vitesse de rotation du projectile entre le faisceau de détection et l'axe de la gerbe principale de la charge qui est obtenu en disposant le senseur de proximité latéralement sur chaque projectile, en avance dans le sens de rotation du projectile, par rapport au secteur à effets dirigés de la charge militaire. . La figure 3 explicite les différentes phases du processus de fonctionnement d'une plate-forme de lancement 30 au cours d'une intrusion au dessus du territoire protégé d'un hélicoptère hostile volant à basse altitude. Tant que l'hélicoptère est en 31, en dehors de la zone de détection, la centrale de calcul de la plate-forme de lancement reste à l'état de veille dans son mode de faible consommation de courant. Dès que l'hélicoptère pénètre en 32 dans la zone de sensibilité du capteur sismique qui est de l'ordre de quelques centaines de mètres la centrale de calcul passe à l'état d'alerte et active les capteurs acoustiques et son circuit de calcul. L'hélicoptère est alors détecté et identifié par fusion des données sismiques et acoustiques. Un processus de suivi de piste est entamé. La trajectoire de l'hélicoptère est calculée pour prédire ses positions futures et estimer le point optimum d'engagement. Une fois que l'hélicoptère a été reconnu comme hostile et pénètre en 33 dans la zone de portée de l'ordre d'une centaine de mètres d'un projectile, un projectile est lancé presqu'à la verticale à un instant tel que sa distance par rapport à la cible soit minimale au moment où il se trouve à la même altitude de la cible. 5 10 2907208 6 La figure 4 explicite le fonctionnement d'un projectile 40 en présence d'un hélicoptère qui pénètre dans le volume létale de la charge militaire. Celui-ci passe à proximité du projectile 40 qui est en phase ascensionnelle, tournant sur lui-même à grande vitesse. Il est accroché en 41 par le rayon de la diode laser infrarouge , puis frappé en 42 par les billes, les fragments de la charge militaire ou les moyens formés par explosif alors qu'il se trouve dans le secteur latéral où sont dirigés les effets de cette dernière. Le système d'arme qui vient d'être décrit présente l'avantage d'être peu sophistiqué donc peu coûteux, d'avoir un fonctionnement autonome ne nécessitant pas la présence d'opérateurs et de pouvoir être déployé sur un terrain à la manière d'une mine, plusieurs systèmes d'arme pouvant être 15 répartis sur un même territoire et réaliser une sorte de champs de mines anti-hélicoptère. 5 10 15 20 25 30 REVENDICATIONS 1. Système d'arme anti-hélicoptère caractérisé en ce qu'il comporte : -une plate-forme de lancement de projectiles équipée : d'au moins un lanceur de projectiles (10), de capteurs sismiques (13) et acoustiques(14, 15, 16 et 17), d'une centrale de calcul (11) qui reçoit des signaux des capteurs sismiques (13), et acoustiques (14, 15, 16, 17) et, par analyse de ces signaux, détecte la présence d'un hélicoptère en vol à basse altitude, l'identifie par son bruit caractéristique, estime sa trajectoire et déclenche le lanceur de projectiles lorsque ledit hélicoptère identifié comme hostile passe à portée des projectiles et - des projectiles (20) qui sont tirés par le lanceur (10) avec un mouvement de rotation sur eux mêmes combiné avec leur mouvement ascensionnel et qui emportent une charge militaire à effets dirigés selon un secteur latéral (22) ainsi qu'un senseur (23, 24) de proximité de cible disposé latéralement pour profiter de la rotation pour effectuer un balayage hélicoïdal du volume de détection, ledit senseur assurant la détection d'une cible dans la zone de portée de la charge militaire et provoquant le déclenchement de la charge militaire lorsque le secteur latéral vers lequel sont dirigés les effets de celle-ci passe sur la cible. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les projectiles (20) sont des roquettes et les lanceurs de projectiles (10) des lance-roquettes. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le senseur de proximité de cible d'un projectile (20) est un senseur infrarouge. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le senseur infrarouge de proximité de cible d'un projectile 10 15 20 25 2907208 8 (20) comporte une diode laser (23) émettant dans l'infrarouge et un capteur infrarouge (24) 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la diode laser (23) et le capteur infrarouge (24) sont disposés latéralement sur chaque projectile (20). 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la centrale de calcul (11) est pourvue d'une commande à distance d'activation ou d'inhibition. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la commande à distance d'activation ou d'inhibition est transmise par une liaison radioélectrique codée. 8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la centrale de calcul (11) est pourvue d'une horloge mesurant l'écoulement d'une période de temps préréglée d'armement au bout de laquelle la centrale de calcul (11) est automatiquement désactivée. 9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge militaire est une charge à éclats. 10. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge militaire est une charge à billes. 11. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge militaire est une charge à multi-projectiles formés par explosif. 12. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le senseur de proximité est placé latéralement sur chaque projectile en avance dans le sens de rotation du projectile par rapport au secteur à effets dirigés de la charge militaire pour permettre le tir sur cible futur. 30