Brevet FR2911182A1 — publié le 20080711

L'invention se rapporte aux dispositifs destinés à neutraliser des projectiles assaillants du type comportant, - un ensemble constituant une bobine primaire, pouvant être commandé par un courant électrique et dont un élément au moins ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe, -un ensemble correspondant, conçu de préférence de manière analogue, et constituant une bobine secondaire court-circuitée dont au moins un élément ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe de la bobine secondaire, - un élément d'intervention, formant de préférence un tout avec la bobine primaire ou la bobine secondaire et pouvant être projeté par l'une de ces bobines, - un dispositif de commande et de déclenchement dont l'activation crée dans les deux bobines des champs magnétiques induisant des forces de répulsion. Des dispositifs de ce type sont décrits dans les demandes de brevets français n 88 04612, 88 06393 et 88 11487. Ils comportent un système de projection électromagnétique assurant, à l'approche d'un projectile assaillant, la projection d'un élément d'intervention qui perturbe le mode d'action de ce projectile de sorte que celui-ci n'est plus en mesure de perforer le blindage protégé par un tel dispositif. Le système de projection électromagnétique comporte un ensemble constituant la bobine primaire et, correctement orienté par rapport à celui-ci, un ensemble constituant la bobine secondaire, ainsi que ledit élément d'intervention qui peut être rendu solidaire de l'une ou l'autre des deux bobines. Lorsqu'on applique à la bobine primaire un courant d'intensité élevé provenant par exemple d'un banc de condensateurs, on produit dans celle-ci un champ magnétique axial intense. Dans la bobine secondaire, placée sur la bobine primaire, on induit ainsi un courant qui produit également un champ magnétique axial, intense. Les deux champs magnétiques sont orientés de manière à produire une répulsion entre la bobine primaire et la bobine secondaire. Par l'application de courants d'intensité extrêmement élevée, mais parfaitement reproductibles , il est possible de projeter avec précision, l'élément d'intervention, sur une distance de quelques mètres, au point où se trouvera à l'instant voulu, d'après les calculs de l'ordinateur du système de commande, le projectile assaillant qu'il s'agit de neutraliser. L'élément d'intervention peut être porté ou formé soit par la bobine primaire, soit par la bobine secondaire. Dans le premier cas, il est même possible de projeter plusieurs éléments d'intervention soit simultanément, soit à de courts intervalles de temps, les uns après les autres, de façon à opposer à un projectile perforant cinétique particulièrement lourd plusieurs éléments d'intervention, ou à un projectile tandem deux éléments d'intervention successifs ou à obtenir, qu'après la projection d'un élément d'intervention la zone du blindage concernée ne soit pas démunie et qu'il y reste d'autres éléments d'intervention pouvant être projetés. Une solution intéressante consiste à concevoir l'élément d'intervention sous forme de treillis, chacune des mailles de ce treillis étant placée en face d'une bobine primaire propre, les bobines voisines étant parcourues par un courant en sens contraire. On peut également incliner ou décaler les axes des bobines primaire et secondaire l'un par rapport à l'autre ou prévoir plusieurs bobines primaires décalées les unes par rapport aux autres et en activer au choix, une ou plusieurs ; la projection de l'élément d'intervention ne se fera alors pas perpendiculairement au plan de l'ensemble des bobines mais suivant une direction inclinée par rapport à ce plan. Une telle disposition permet, en liaison avec un mode de déclenchement approprié, de couvrir une surface particulièrement étendue d'un blindage. De toute manière, l'activation des dispositifs électromagnétiques voulus se fait automatiquement, c'est-à- dire sous l'effet d'un détecteur qui réagit face au projectile assaillant en tenant compte de la vitesse, de la direction de vol et, le cas échéant, de la nature de ce projectile, et qui déclenche, si nécessaire, à l'instant voulu, le dipositif de projection électromagnétique approprié, ce mode de déclenchement pouvant éventuellement être adapté à la nature de la menace. Le trajet que l'élément d'intervention peut effectuer pour neutraliser efficacement un projectile assaillant est relativement restreint, de sorte que les dispositifs connus doivent néanmoins être associés à un blindage protecteur pour éviter les dommages causés par des morceaux du projectile perturbé. De ce fait, l'emploi des dispositifs connus n'est guère approprié lorsqu'il s'agit de protéger un objectif contre des têtes militaires très puissantes et/ou lorsqu'il n'est pas ou guère possible de prévoir un blindage important, par exemple pour la protection des navires ou des hélicoptères contre des missiles. Les dispositifs décrits dans les demandes antérieures seraient en principe en mesure de projeter un élément d'intervention suffisamment loin pour qu'il puisse neutraliser des têtes militaires du type considéré, et cela à une distance de sécurité, mais il ne serait pas possible de reproduire avec précision la trajectoire de cet élément, c'est-à-dire qu'il deviendrait rapidement instable et basculerait, de telle sorte qu'il ne serait plus capable de conserver son efficacité dans toute l'étendue de son domaine théorique d'action. L'invention vise à remédier aux inconvénients ci-35 dessus et à apporter aux dispositifs en question des perfectionnements permettant d'augmenter la portée efficace de l'élément d'intervention et simultanément son domaine d'emploi. Ce but est atteint grâce à l'invention qui a pour objet un dispositif pour neutraliser les projectiles et pour déclencher ou dévier les têtes militaires de missiles, comportant, - un ensemble constituant une bobine primaire, pouvant être commandée par un courant électrique et dont un élément au moins ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe, - un ensemble correspondant, conçu de préférence de manière analogue, et constituant une bobine secondaire court-circuitée dont au moins un élément ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe de la bobine secondaire, - un élément d'intervention, formant de préférence un tout avec la bobine primaire ou la bobine secondaire et pouvant être projeté par l'une de ces bobines, - un dispositif de commande et de déclenchement 20 dont l'activation crée dans les deux bobines des champs magnétiques induisant des forces de répulsion, caractérisé par le fait que les ensembles constituant la bobine primaire et la bobine secondaire sont décalés l'un par rapport à l'autre par une rotation d'un 25 angle tel que par activation du dispositif de commande et de déclenchement, la force de répulsion qui tend à séparer la bobine primaire de la bobine secondaire présente une composante orientée tangentiellement par rapport à la périphérie des bobines. 30 Dans un tel dispositif, les ensembles constituant la bobine primaire et la bobine secondaire ne sont pas simplement conçus comme des corps à symétrie de révolution mais présentent chacun au moins un élément qui ne se situe pas sur le pourtour. En outre, conformément à l'invention, 35 la bobine primaire et la bobine secondaire ne sont pas exactement superposées mais légèrement décalées d'un certain angle de sorte que par l'application d'un courant à la bobine primaire, il en résulte une force qui ne projette pas seulement l'élément d'intervention en direction axiale mais lui imprime en outre une composante tangentielle, ce qui lui fait effectuer un mouvement de rotation. Par un choix approprié de l'angle de décalage et de la géométrie de la bobine, on peut définir la composante engendrant le mouvement de rotation lors de la projection de l'élément d'intervention, pour que cette rotation soit suffisante pour maintenir l'élément dans une position stable par rapport à son mouvement de translation. Il devient donc possible, même avec un élément d'intervention présentant une géométrie relativement plate, c'est-à-dire des dimensions bien plus grandes que son épaisseur mesurée selon la direction de projection, de le maintenir en position stable sur de relativement grandes distances (quelques dizaines de mètres) pour toucher de manière fiable un projectile assaillant. En effet, grâce à l'invention, l'imprécision à laquelle on se heurtait jusqu'à présent, résultant du fait qu'au bout d'un certain trajet l'élément d'intervention avait tendance à basculer de manière non prévisible, se trouve éliminée. Il devient donc possible d'utiliser le dispositif conforme à l'invention également pour protéger des objectifs qui sont peu blindés ou qui ne sont pas blindés du tout, puisque l'interaction avec le projectile assaillant se fait à relativement grande distance de l'objectif, ce qui réduit fortement le risque de voir cet objectif touché par des morceaux résiduels du projectile. En particulier, les engins sol-surface, utilisés jusqu'à présent avec succès contre les petits et moyens navires et qui produisent un effet explosif considérable, peuvent être neutralisés par le dispositif conforme à l'invention à une distance telle de l'objectif, que leur effet résiduel ne met plus en danger la sécurité globale du navire. En raison de la précision avec laquelle s'effectue la projection du dispositif conforme à l'invention, il n'est par exemple plus nécessaire sur un bateau de placer ce dispositif directement sur le blindage à protéger ; il peut en principe, être placé sur un affût tournant, ce qui permet d'assurer une protection sur au moins 180 . Dans ce type d'emploi, on peut mettre en oeuvre des courants bien plus intenses, puisqu'un tel affût peut plus facilement supporter les forces de recul résultant de la projection de l'élément d'intervention. Si l'on tient compte par ailleurs que lors de l'attaque d'un navire le missile peut être détecté et localisé plusieurs secondes avant son impact, il est possible de mettre en oeuvre un ou plusieurs dispositifs conformes à l'invention pendant sa phase d'approche pour le contrecarrer efficacement ; il est évident que lors d'un tel emploi, la détection automatique du missile qui commande les dispositifs conformes à l'invention et en assure le déclenchement à l'instant voulu (et le cas échéant en réglant l'intensité du courant) permet toute manoeuvre du navire sans pour autant réduire l'efficacité du dispositif conforme à l'invention. Par un choix approprié de la géométrie des bobines et de l'angle de décalage entre la bobine primaire et la bobine secondaire, il est possible de communiquer à l'élément d'intervention un mouvement de rotation suffisant pour qu'il reste stable sur sa trajectoire même en présence de vents forts comme ceux qui règnent souvent en haute mer. En principe, il est également possible, en fonction de la portée recherchée pour l'élément d'intervention et des influences perturbatrices prévisibles telles que la force du vent, la vitesse de déplacement du véhicule équipé du dispositif de protection, etc, de régler, avant la projection de l'élément d'intervention, l'angle de décalage afin que la plus grande partie possible de l'énergie électrique mise en jeu soit utilisée pour l'accélération linéaire et une faible partie seulement pour obtenir le mouvement de rotation, juste nécessaire pour réaliser la stabilité en vol. Avec une conception appropriée de l'élément d'intervention, il peut aussi être intéressant de lui communiquer une rotation plus forte que celle nécessaire à sa stabilisation en vol, car le mouvement de rotation de l'élément d'intervention peut, à côté de son mouvement de translation, contribuer à la perturbation de la stabilité d'un projectile perforant cinétique, surtout lorsqu'il s'agit d'un projectile à grand allongement, comme ceux tirés actuellement à partir de canons à tube lisse. Dans une telle version du dispositif conforme à l'invention, une partie importante de l'énergie électrique mise en jeu est utilisée pour imprimer à l'élément d'intervention un mouvement de rotation qui lui-même, en fin de compte contribue au but poursuivi par l'objet de l'invention, à savoir la défense, hors de l'objectif à protéger, contre l'attaque d'un projectile, alors que cet objectif n'est pas blindé ou ne l'est que faiblement. En effet, un élément d'intervention animé d'un important mouvement de rotation permet non seulement de déstabiliser un projectile perforant cinétique assaillant de manière à ce qu'il vienne impacter l'objectif sous une forte obliquité, mais à le dévier de sa trajectoire et l'empêcher de toucher l'objectif. A cet effet, il importe de modifier le dispositif de coordination équipé de détecteurs de manière à ce que le point de déclenchement du dispositif conforme à l'invention se situe à une distance telle que l'élément d'intervention touche avec un de ses bords, animé d'une grande vitesse circonférentielle le projectile perforant cinétique assaillant pour le dévier et l'empêcher de toucher l'objectif. On peut utiliser en outre un système de commande du dispositif de projection de l'élément d'intervention, actionné par un dispositif de coordination ou par un ordinateur, tel que cela est décrit dans la demande de brevet français n 88 04612. Afin de faire voler l'élément d'intervention de manière particulièrement stable, une des versions de l'invention consiste à placer l'axe autour duquel la bobine secondaire et la bobine primaire sont décalées l'une par rapport à l'autre, de manière à ce qu'il passe par le centre de gravité de l'élément d'intervention ou de l'élément de bobine constituant ou supportant l'élément d'intervention. Selon une vesion préférée de l'invention, les éléments constituant la bobine primaire et la bobine secondaire se présentent sous forme de grillages du même type, tels que décrits dans la demande de brevet français n 88 06393. Il en est de même pour la demande de brevet français 88 04 612 qui prévoit en outre un élément susceptible de se vaporiser et de contribuer ainsi à la postaccélération de l'élément d'intervention. Cet élément qui se vaporise peut lui-même être conçu pour communiquer à l'élément d'intervention un mouvement de rotation ou pour renforcer le mouvement de rotation de cet élément. De même, le fait de décaler ou d'incliner la bobine primaire par rapport à la bobine secondaire pour définir la direction de projection de l'élément d'intervention constitue, comme mentionné ci-dessus, une version préférentielle de l'invention. L'élément d'intervention peut, comme cela a été mentionné, être constitué par exemple par un grillage rectangulaire mais il présentera de préférence une forme s'approchant autant que possible d'une géométrie à symétrie de révolution, pour réduire au maximum le freinage sous l'effet de la résistance de l'air. De ce fait, on aura intérêt à choisir un grillage dont les mailles sont disposées en étoile autour d'un axe commun et dont les bords extérieurs constituent un polygone proche d'un cercle. Selon une autre version préférentielle, on peut également prévoir que l'élément d'intervention comporte des aménagements aérodynamiques permettant d'assurer le guidage ou d'améliorer la stabilisation ou le coefficient de portance, par exemple des ailettes en forme de pales d'hélice qui permettent à l'élément d'intervention de se maintenir ou de planer pendant une durée relativement longue dans l'air. Par ces aménagements aérodynamiques, on n'augmente pas seulement la portée et la précision de la trajectoire de l'élément d'intervention mais on réduit aussi les exigences vis-à-vis du dispositif de coordination qui règle l'instant de déclenchement du dispositif de protection suivant la trajectoire préalablement calculée du projectile assaillant de manière à toucher celui-ci. En effet, par application du concept de l'invention, on peut faire en sorte que l'élément d'intervention effectue sa trajectoire à une vitesse plus faible ou qu'il soit maintenu au point de collision calculé sous l'effet aérodynamique de volets déployés au bout d'un certain trajet, de sorte que des écarts non prévisibles de la trajectoire du projectile ou des imprécisions dans le calcul de sa trajectoire n'empêchent pas la collision entre le projectile et l'élément d'intervention. Il est en principe possible d'équiper l'élément d'intervention de dispositifs supplémentaires de signalisation et de déviation, par exemple d'un traceur infrarouge dont l'émission correspond au spectre du rayonnement du moteur de l'objectif à protéger. Ainsi, il devient par exemple possible de lancer à partir d'un hélicoptère, d'un char ou d'un navire, à l'avance, dès que l'engin assaillant a été détecté, le dispositif de protection conforme à l'invention, de sorte que, lorsque l'engin guidé par infrarouge arrive, l'élément d'intervention se trouve déjà prêt à intervenir à une distance de sécurité suffisante de l'objectif à protéger. L'auto-directeur de l'engin se trouve alors dévié et déclenché par l'action de l'élément d'intervention. Dans ce cas, il est particulièrement intéressant de prévoir des aménagement aérodynamiques sur l'élément d'intervention car ils permettent d'en augmenter la durée de vol et cet élément n'a alors pas besoin d'être lancé au tout dernier moment et peut être déclenché d'avance pour intercepter le missile assaillant. Le déclenchement du dispositif conforme à l'invention peut se faire soit automatiquement, soit, le cas échéant, manuellement. Il est en outre possible de lancer un tel élément d'intervention en direction d'une installation de tir de missiles présumée et de provoquer ainsi le déclenchement des missiles ennemis. L'élément d'intervention peut aussi disperser par exemple de la poudre de métal léger pour perturber les signaux radar. Les perfectionnements apportés au dispositif conforme à l'invention pour perturber l'action des missiles ennemis, ne restreignent en rien son utilisation pour la neutralisation des projectiles non guidés, de sorte que ce dispositif, objet de l'invention, peut constituer un système de protection et de défense d'un emploi universel. Les circuits électroniques que comporte le dispositif conforme à l'invention peuvent être conçus de manière à reconnaître eux-mêmes la nature de la menace en phase d'approche et à mettre en oeuvre automatiquement la mesure appropriée pour contrecarrer efficacement cette menace. Il est également possible, dans un montage comportant plusieurs éléments d'intervention, comme celui décrit dans la demande de brevet français n 88 04612 de concevoir l'élément d'intervention se trouvant sur le dessus pour qu'il soit capable de dévier le missile assaillant et les éléments d'intervention suivants pour perturber l'action du missile au cas où celui-ci n'aurait pu être dévié par le premier élément d'intervention. Les schémas joints en annexe illustrent plus en détail, à titre d'exemple, l'objet de l'invention ; sur ceux-ci . - la figure 1 montre une vue schématique en perspective d'un dispositif conforme à l'invention, et - la figure 2 une vue de dessus de la bobine primaire du dispositif de la figure 1. L'ensemble constituant la bobine primaire, représenté, sur le dessin est formé de six bobines distinctes J,ayant chacune la forme d'un triangle équilatéral dont les sommets sont tronqués. Ces six bobines J sont assemblées avec des écarts minimaux de façon à former un ensemble dont le contour extérieur correspond à peu près à un hexagone régulier. Comme le montre la figure 2, lors du déclenchement du dispositif représenté, chacun des éléments de la bobine est traversé par un courant I d'une manière telle que son sens soit identique dans deux branches conjointes de l'ensemble. De ce fait, on produit dans chaque élément de la bobine primaire un flux magnétique B qui circule dans le sens opposé dans des éléments voisins, comme le montrent, sur la figure 2, le flèches représentant les vecteurs sur la face avant et la face arrière. L'ensemble constituant la bobine secondaire K est un cadre en forme de grillage en un matériau bon conducteur, dont les contours correspondent pratiquement à ceux de l'ensemble constituant la bobine primaire, à l'exception de l'écart séparant deux éléments de la bobine primaire. De ce fait, l'ensemble constituant la bobine secondaire K est un corps d'une seule pièce. Il peut être réalisé, le cas échéant, en matériau céramique, recouvert d'une couche de matériau bon conducteur du courant électrique. Comme le montre la figure 1, l'ensemble des éléments constituant la bobine primaire J et la bobine secondaire K, de géométrie pratiquement identique, sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un angle a tout en étant disposés de manière coaxiale. Au passage du courant, les champs magnétiques représentés sur la figure 2, se trouvent donc décalés suivant le pourtour par rapport à ceux induits dans l'ensemble constituant la bobine secondaire K, de sorte que lors de la projection de la bobine secondaire K qui forme en même temps l'élément d'intervention, celui-ci n'est pas seulement accéléré linéairement suivant l'axe mentionné ci-dessus mais aussi suivant une composante tangentielle qui lui communique un mouvement de rotation ayant un effet de stabilisation. Les branches radiales de l'ensemble constituant la bobine secondaire K peuvent être conçues en forme de pales d'hélice. Les branches de la bobine secondaire, par lesquelles passe le courant, peuvent être en un matériau et d'un diamètre appropriés pour que, lors de la projection et sous l'effet du courant, ils s'échauffent et émettent dans l'infrarouge de manière à pertuber l'autodirecteur du missile assaillant. 30 35 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour neutraliser les projectiles et pour déclencher ou dévier les têtes militaires de missiles, comportant, - un ensemble constituant une bobine primaire, pouvant être commandé par un courant électrique et dont un élément au moins ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe, - un ensemble correspondant, conçu de préférence de manière analogue, et constituant une bobine secondaire court-circuitée dont au moins un élément ne se situe pas sur le pourtour par rapport à l'axe de la bobine secondaire, - un élément d'intervention, formant de préférence un tout avec la bobine primaire ou la bobine secondaire et pouvant être projeté par l'une de ces bobines, - un dispositif de commande et de déclenchement dont l'activation crée dans les deux bobines des champs magnétiques induisant des forces de répulsion, caractérisé par le fait que les ensembles constituant la bobine primaire et la bobine secondaire (J, K) sont décalés l'un par rapport à l'autre par une rotation d'un angle (a) tel que par activation du dispositif de commande et de déclenchement, la force de répulsion qui tend à séparer la bobine primaire de la bobine secondaire présente une composante orientée tangentiellement par rapport à la périphérie des bobines. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que les ensembles formant la bobine primaire et la bobine secondaire (J, K) sont constitués de grillages de même type. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les ensembles constituant la bobine primaire et la bobine secondaire (J, K) sont inclinés l'un par rapport à l'autre. 4. Dispositif conforme à l'une des revendications1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément d'intervention comporte des aménagements aérodynamiques permettant d'assurer le guidage ou d'améliorer la stabilisation ou le coefficient de portance.