Brevet FR2950136A1 — publié le 20110318

CHARGE ANTIMISSILE A BARREAUX DEPLOYABLES ET PROCEDE D'ACTIVATION D'UNE TELLE CHARGE L'invention concerne les charges antimissiles à faisceau de barreaux déployables compatibles des modes de fonctionnement tels que ceux à effet dirigé ou à effet axisymétrique et à déploiement dirigé retardé. La figure la montre un exemple de charge antimissile à barreaux de 10 l'état de l'art désignée aussi par l'acronyme ATBM pour « Anti Tactical Ballistic Missile » en langue anglaise. La charge de la figure la comporte essentiellement un fagot 10 de barreaux 12, généralement en tungstène, autour d'un axe longitudinal XX' de la charge. Le fagot 10 est entouré d'un certain nombre de secteurs 15 d'explosifs El, E2,...Ei, .. En, dans l'exemple de la figure 1, n est égal à 7. Les figures 1 b et 1 c montrent le fonctionnement de la charge ATBM de la figure la dans un mode d'utilisation dit à effet dirigé. Lorsqu'une cible C, par exemple un missile balistique, se déplaçant selon l'axe ZZ', est détectée, dans un premier temps, un certain nombre de 20 secteurs d'explosifs de la charge ATBM du côté de la cible C sont expulsés ou éloignés du fagot 10 de manière à faciliter le déploiement des barreaux 12 dans la direction de la cible (voir figure 1 b). En suite, au moins un secteur d'explosif de la charge opposé à la cible C est initié (secteur grisé E2 sur la figure 1c) pour générer un déploiement des barreaux autour d'un axe MM' 25 dirigé de la charge vers la cible (voir figure 1c). Si les temps d'intersection le permettent, les secteurs d'explosifs peuvent être remplacés par des matériaux énergétiques au rendu d'énergie moins violent que la détonation (déflagration ou combustion) 30 Un deuxième mode de fonctionnement de la charge ATBM, de plus en plus utilisé dû à la plus grande précision de pilotage et guidage des missiles intercepteurs modernes porteurs de la charge, consiste à obtenir un mode de déploiement des barreaux de manière axisymétrique, l'axe de déploiement des barreaux étant l'axe longitudinal XX' de la charge. La figure 2a montre un autre exemple de charge ATBM de l'état de l'art et la figure 2b montre le fonctionnement de la charge de la figure 2a dans le mode axisymétrique. La charge ATBM de la figure 2a comporte essentiellement le fagot 10 de barreaux 12 en tungstène et, dans un secteur central du fagot logé au coeur du fagot, un matériau énergétique 14 destiné à déployer les barreaux. La charge ATBM de la figure 2a est destinée à être activé dans le mode dit axisymétrique. L'activation de la charge consiste à initier le matériau énergétique 14 du secteur central. Le rendu d'énergie 16 du secteur central lors de l'activation du matériau énergétique 14 a pour effet le déploiement axisymétrique des barreaux 12 autour de l'axe XX' de la charge ATBM et, par conséquent, au moins une partie des barreaux 12 du fagot 10 se trouve dirigé vers la cible C à détruire. Malgré l'amélioration de la précision de guidage des missiles d'interception porteurs des charges ATBM, le mode axisymétrique comporte l'inconvénient de disperser les barreaux dans toutes les directions autour de l'axe longitudinal XX' de la charge sans effet dirigé vers la cible. Pour rendre les missiles intercepteurs plus efficaces, l'invention 20 propose une charge ATBM, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement selon un axe ZZ', caractérisée en ce qu'elle comporte, un fagot de barreaux métalliques distribuées autour de l'axe longitudinal XX', un secteur central du fagot comportant un matériau énergétique destiné à produire un déploiement des 25 barreaux perpendiculairement audit axe longitudinal XX', un ensemble de secteurs énergétiques entourant le fagot, un dispositif d'activation de la charge ATBM, Avantageusement, le fagot comporte un retardateur pyrotechnique 30 pour l'activation du matériau énergétique du secteur central du fagot. L'invention concerne aussi un procédé d'activation de charge ATBM selon l'invention, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement selon un axe ZZ', la charge comportant, un fagot de barreaux 35 métalliques distribuées autour de l'axe longitudinal XX', un secteur central du fagot comportant un matériau énergétique destiné à produire un déploiement des barreaux perpendiculairement audit axe longitudinal XX', un ensemble de secteurs énergétiques entourant le fagot, un dispositif d'activation de la charge ATBM , caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - détection de la position de la cible par rapport à la charge, - détermination parmi l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot, d'au moins un secteur énergétique actif destiné à propulser le fagot entier vers la cible, les autres secteurs de l'ensemble de secteurs énergétiques étant des secteurs énergétiques inactifs, - expulsion des secteurs énergétiques inactifs de l'ensemble de secteurs énergétiques non destinés à propulser le fagot vers la cible de façon à les éloigner du fagot, - activation du secteur énergétique actif produisant la propulsion du 15 fagot vers la cible, sans le désorganiser, - activation du matériau énergétique dans la partie centrale du fagot au bout d'un délai dT après l'activation du secteur énergétique actif, pour déployer les barreaux axisymétriquement au dit axe longitudinal XX' et détruire la cible. 20 Avantageusement le délai dT après l'activation du secteur énergétique actif est obtenu par le retardateur pyrotechnique solidaire du fagot. Dans une réalisation du procédé, le délai dT, après l'activation du 25 secteur énergétique actif, est un délai prédéterminé. Dans une autre réalisation du procédé, la valeur du délai dT, après l'activation du secteur énergétique actif, est déterminé en fonction de l'éloignement de la cible de la charge. 30 L'invention prévoit un mode de fonctionnement de la charge ATBM différent des modes de l'état de l'art. Ce nouveau mode de fonctionnement consiste à obtenir systématiquement le déploiement des barreaux du fagot par la réaction du matériau énergétique central et ceci pour les deux modes 35 de fonctionnement axisymétrique et dirigé de la charge ATBM. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés dans lesquels - la figure 1, déjà décrite, montre un exemple de charge antimissile à barreaux de l'état de l'art ; - les figures 1 b et 1 c, déjà décrites, montrent le fonctionnement de la charge ATBM de la figure la dans un mode d'utilisation dit à effet dirigé ; - la figure 2a montre un autre exemple de charge ATBM de l'état de l'art ; - la figure 2b montre le fonctionnement de la charge de la figure 2a dans le mode axisymétrique ; - la figure 3a montre un exemple de charge ATBM selon l'invention et ; - les figures 3b et 3c, montrent le procédé d'activation, selon l'invention, de la charge ATBM de la figure 3a selon un mode axisymétrique à déploiement dirigé retardé. La figure 3a montre un exemple de charge ATBM selon l'invention, d'axe longitudinal XX', comportant un fagot 20 de barreaux 12 par exemple en tungstène entouré d'un ensemble de secteurs énergétiques El, E2,..Ei,... En. Le fagot 20 comporte dans une partie centrale, selon l'axe longitudinal XX' de la charge, un matériau énergétique 14 destinée à propulser les barreaux 12 dans des directions perpendiculaires à l'axe longitudinal XX' de la charge ATBM. Le fagot 20 comporte, en outre, un retardateur pyrotechnique 24 destiné à activer le matériau énergétique 14. Un dispositif d'activation, non représenté sur les figures, est configuré pour effectuer les différentes étapes menant à l'activation du matériau énergétique 14 pour déployer les barreaux du fagot et détruire la cible C. La cible C est principalement un missile balistique se déplaçant à très grande vitesse selon l'axe ZZ'. Le dispositif d'activation de la charge ATBM comporte notamment des modules électroniques configurés pour la détection de la cible et le séquencement des différentes étapes menant à l'activation de la charge ATBM. Par la suite, le procédé d'activation de la charge ATBM de la figure 2a est décrit en détail à l'aide des figues 2b et 2c dans un mode axisymétrique et avec déploiement dirigé retardé. Dans une première phase ne faisant partie du procédé d'activation de la charge, par exemple, une station au sol détecte un missile balistique, la charge ATBM est portée par son module auto-directeur vers le missile balistique à détruire (cible C). Dans une deuxième phase, une fois la charge ATBM à proximité du ~o missile balistique C un dispositif d'activation embarqué, par exemple une fusée de proximité, démarre le procédé d'activation de la charge ATBM qui comporte au moins les étapes suivantes. Dans une première étape, le dispositif d'activation embarqué de la 15 charge ATBM détecte la position de la cible par rapport à la charge, ce qui permet d'obtenir l'axe MM' des figures 3a, 3b et 3c et la direction de la cible. Dans une deuxième étape du procédé d'activation de la charge, le dispositif d'activation détermine, parmi l'ensemble des secteurs énergétiques 20 E1, E2,..Ei,... En entourant le fagot 20 de la charge, le ou les secteurs énergétiques actifs qui propulseront le fagot vers la cible. Par exemple soit le secteur E2, le secteur d'explosif actif dans la figure 3a. Le secteur énergétique actif E2 est naturellement du côté de l'axe longitudinal XX' opposé à la cible C. Les autres secteurs de l'ensemble des 25 secteurs énergétiques qui ne seront pas actives seront désignés secteurs énergétiques inactifs, par exemple sur la figure 3b les secteurs Ei, En sont des secteurs énergétiques inactifs. II serait également possible d'activer plus d'un secteur énergétique pour l'expulsion du fagot, par exemple les secteurs El, E2 et E3. Ceci peut 30 dépendre par exemple du dimensionnement des secteurs énergétiques. Dans une troisième étape le dispositif d'amorçage commande l'expulsion des secteurs énergétiques inactifs de la charge ATBM. L'expulsion des secteurs énergétiques inactifs peut être effectuée par 35 différents moyens connus de l'homme de métier tels que des moyens pyrotechniques, ballons remplis par de l'air comprimé, ou autres dispositifs d'expulsion. Dans une quatrième étape, le dispositif d'activation commande l'initiation du secteur énergétique actif E2 qui en explosant propulse vers la cible C le fagot 20 entier, sans le désorganiser, comportant le matériau énergétique 14 central. Dans une dernière étape, après un délai de temps dT prédétermine rapprochant le fagot 20 de la cible C, le retardateur pyrotechnique 24 solidaire du fagot 20 active la réaction du matériau énergétique 14 central du fagot produisant le déploiement des barreaux 12 dans le mode axisymétriquement et la destruction de la cible se trouvant dans la zone de déploiement des barreaux. Dans le procédé d'activation, selon l'invention, de la charge ATBM, le déploiement des barreaux est axisymétrique dans un repère mobile porté par l'axe longitudinal XX' de la charge. Dans un repère fixe, la composante de vitesse d'expulsion du fagot 20 voulue par l'effet dirigé vers la cible, s'ajoute à la projection radiale de vitesse de chaque barreau 12 par rapport à l'axe XX' déporté de la charge ATBM. La figure 3a montre une distribution, à un instant donné dans un repère fixe, des barreaux 12 au tour de l'axe longitudinal XX'. La charge ATBM, selon l'invention, peut être aussi activée de façon axisymétrique sans que le fagot 20 soit propulsé vers la cible. Dans ce cas d'activation exclusivement axisymétrique, la charge ATBM de la figure 3a est commandée pour expulser dans un premier temps l'ensemble des secteurs énergétiques El, E2, ...Ei,...En entourant le fagot 20, puis, dans un deuxième temps, par exemple après un retard pyrotechnique, le matériau énergétique 14 du secteur central est initié pour déployer les barreaux du fagot dans le mode axisymétrique. L'avantage de la charge ATBM selon l'invention comportant un fagot 35 entouré de secteurs énergétiques et un matériau énergétique au centre du fagot est que le matériau énergétique 14 du fagot 20 est utilisé pour les deux modes de fonctionnement de la charge ATBM. C'est ce matériau énergétique central qui assure la fonction de déploiement des barreaux, soit à partir de l'axe initial du missile porteur de la charge ATBM (effet axisymétrique) soit à partir d'un axe déporté dans un premier temps vers l'axe ZZ' de la cible (effet dirigé) et après écoulement d'un certain délai dT. Le procédé d'activation de la charge ATBM selon l'invention peut être amélioré par l'utilisation d'une fonction retard programmable qui permettrait de choisir l'instant de déploiement du fagot en fonction de l'éloignement de la ~o cible de la charge ATBM (temps de retard en fonction de la distance de passage ATBM /cible). REVENDICATIONS1. Charge ATBM, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement selon un axe ZZ', caractérisée en ce qu'elle comporte, un fagot (10, 20) de barreaux (12) métalliques distribuées autour de l'axe longitudinal XX', un secteur central du fagot comportant un matériau énergétique (14) destiné à produire un déploiement des barreaux perpendiculairement audit axe longitudinal XX', un ensemble de secteurs énergétiques (El, E2,..Ei,... En) entourant le fagot, un dispositif d'activation de la charge ATBM. 2. Charge ATBM selon la revendication 1, caractérisée en ce le fagot comporte un retardateur pyrotechnique (24) pour l'activation du matériau énergétique (14) du secteur central du fagot (20) 3. Procédé d'activation d'une charge ATBM, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement selon un axe ZZ', la charge comportant, un fagot (10, 20) de barreaux (12) métalliques distribuées autour de l'axe longitudinal XX', un secteur central du fagot comportant un matériau énergétique (14) destiné à produire un déploiement des barreaux perpendiculairement au dit axe longitudinal XX', un ensemble de secteurs énergétiques (El, E2,..Ei,... En) entourant le fagot, un dispositif d'activation de la charge ATBM, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes - détection de la position de la cible (C) par rapport à la charge, - détermination parmi l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot, d'au mois un secteur énergétique actif (E2) destiné à propulser le fagot (20) entier vers la cible, les autres secteurs de l'ensemble de secteurs énergétiques étant des secteurs énergétiques inactifs (Ei, En), - expulsion des secteurs énergétiques inactifs de l'ensemble de 30 secteurs énergétiques non destinés à propulser le fagot (20) vers la cible de façon à les éloigner du fagot,- activation du secteur énergétique actif (E2) produisant la propulsion du fagot (20) vers la cible, sans le désorganiser, - activation du matériau énergétique (14) dans la partie centrale du fagot (20) au bout d'un délai dT après l'activation du secteur énergétique actif (E2), pour déployer les barreaux (12) axisymétriquement au dit axe longitudinal XX' et détruire la cible. 4. Procédé d'activation d'une charge ATBM selon la revendication 3, caractérisé en ce que le délai dT après l'activation du secteur énergétique 10 actif est obtenu par un retardateur pyrotechnique (24) solidaire du fagot (20) 5. Procédé d'activation d'une charge ATBM selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le délai dT, après l'activation du secteur énergétique actif (E2), est un délai prédéterminé. 6. Procédé d'activation d'une charge ATBM selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur du délai dT, après l'activation du secteur énergétique actif (E2), est déterminée en fonction de l'éloignement de la cible de la charge. 15 20