Brevet FR2950137A1 — publié le 20110318

CHARGE ANTIMISSILE A BARREAUX DEPLOYABLES PAR RESTITUTION D'ENERGIE 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 et à effet axisymétrique. ~o La figure la montre un exemple de charge antimissile à barreaux de 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 15 la charge. Le fagot 10 est entouré d'un certain nombre de secteurs d'explosifs El, E2,...Ei, .. En, dans l'exemple de la figure 1, n est égal à 7. Les figures 1 b et 1c montrent le fonctionnement de la charge ATBM de la figure 1 a dans un mode d'utilisation dit à effet dirigé. Lorsqu'une cible C, par exemple un missile balistique, se déplaçant 20 selon l'axe ZZ', est détectée, dans un premier temps, un certain nombre de 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 lb). En suite, au moins un secteur d'explosif de la charge opposé à la cible C est initié (secteur grisé E2 sur la 25 figure 1 c) pour générer un déploiement des barreaux autour d'un axe MM' 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 35 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 utilisée dans le mode de fonctionnement axisymétrique représenté à la figure 2b. La charge ATBM de la figure 2a comporte essentiellement un fagot 20 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 activée dans le mode dit axisymétrique. L'activation de la charge consiste à initier le matériau énergétique 14 du secteur central. Le rendu d'énergie 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. On cherche à supprimer le secteur énergétique central du fagot de barreaux tout en gardant un mode de fonctionnement axisymétrique de la charge. Le mode à effet dirigé est également conservé. A cet effet, l'invention propose une charge ATBM, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement, la charge comportant : - un fagot de barreaux métalliques distribuées autour de l'axe longitudinal XX' de la charge, - un ensemble de secteurs énergétiques entourant le fagot, un dispositif d'activation des secteurs énergétiques, caractérisée en ce que les barreaux du fagot sont noyés dans un 25 matériau élastique configuré pour absorber une partie de l'énergie générée par l'activation d'au moins un des secteurs énergétiques. Avantageusement, dans la charge ATBM, le matériau élastique est de type caoutchouc. 30 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 métalliques distribuées autour de l'axe 35 longitudinal XX' de la charge, le fagot étant entouré d'un ensemble de secteurs énergétiques, les barreaux étant noyés dans un matériau élastique configuré pour absorber une partie de l'énergie générée par l'activation d'au moins un des secteurs énergétiques, - un dispositif d'activation des secteurs énergétiques, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : détection de présence de la cible, - activation d'au moins un des secteurs énergétiques. Dans une activation en mode à effet dirigé de la charge ATBM selon l'invention, un nombre de secteurs énergétiques inférieur au nombre de secteurs énergétiques entourant le fagot sont activés propulsant l'ensemble des barreaux vers la cible. Dans une activation en mode axisymétrique, l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot sont activés de façon synchronisée pour fournir une énergie mécanique de compression du fagot restituée, au moins partiellement, sous forme d'énergie cinétique transmise aux barreaux par le matériau élastique. Dans le mode axisymétrique, l'énergie générée par l'explosion simultanée de l'ensemble de secteurs énergétiques est absorbée au moins partiellement par le matériau élastique qui se trouve comprimé. L'énergie emmagasinée dans le matériau élastique est restituée en suite, lors de sa détente dispersant les barreaux du fagot axisymétriquement. 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 permet d'obtenir le mode de déploiement axisymétrique des barreaux sans la réaction d'un matériau énergétique dans un secteur central du fagot, mais en recourrant à l'action synchronisée de l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot. Cette configuration et procédé d'activation de la charge ATBM selon l'invention suppose que la définition de la charge et notamment du fagot soit adaptée, en noyant les barreaux dans une matrice d'absorption d'énergie faite d'un matériau élastique compressible, ainsi que le choix approprié du matériau énergétique (explosif détonant peu brisant, explosif déflagrant) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 5 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 1c, déjà décrites, montrent le fonctionnement de la ~o 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 ; 15 - 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. La figure 3a montre un exemple de charge ATBM selon l'invention, 20 d'axe longitudinal XX', comportant un fagot 30 de barreaux 12 par exemple en tungstène noyés dans un matériau élastique 34 compressible. Le fagot 30 est entouré sur toute sa périphérie d'un ensemble de secteurs énergétiques El, E2,..Ei,... En. Un dispositif d'activation, non représentée sur les figures, est 25 configuré pour effectuer l'activation de la charge ATBM. 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 l'activation 30 de la charge ATBM. C'est l'intelligence électronique embarquée qui déterminera le mode de fonctionnement à activer en fonction de la position respective de la charge ATBM par rapport à sa cible, soit en mode dit à effet dirigé, soit en mode axisymétrique. Par la suite, le procédé d'activation de la charge ATBM de la figure 3a est décrit en détail à l'aide des figues 3b et 3c dans un mode axisymétrique. 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 missile balistique C un dispositif d'activation embarqué, par exemple une fusée de proximité, démarre le procédé d'activation de la charge ATBM qui consiste à initier de façon synchronisée l'explosion de l'ensemble des secteurs énergétiques E1, E2,..Ei,... En, autour du fagot 30. L'explosion simultanée de l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot 30 produit, dans une première phase, la compression du matériau élastique 30 par des ondes acoustiques F de compression exercée 15 sur la périphérie du fagot 30. Pendant cette première phase les barreaux se reprochent les uns des autres mais restent protégés par le matériau élastique dans lequel ils sont noyés. Lors de la compression du fagot 30 une certaine quantité énergie mécanique est absorbée parie matériau élastique 34. 20 Dans une deuxième phase, lorsque les ondes acoustiques de compression sur le fagot produites par l'explosion synchronisée de l'ensemble secteurs énergétiques disparaissent, le matériau élastique 34, en se détendant brusquement, restitue au mois partiellement au milieu environnant cette énergie absorbée lors de la compression et notamment 25 sous forme d'énergie cinétique transmise aux barreaux par le matériau élastique. Les barreaux se déploient brusquement axisymétriquement en s'éloignant de l'axe longitudinal XX'. La charge ATBM, selon l'invention, peut être aussi activée dans un 30 mode d'utilisation dit à effet dirigé dont le principe est représenté aux figures 1a, lb et 1c.. Dans ce mode dirigé, un certain nombre de secteurs énergétiques de la charge ATBM du côté de la cible C sont expulses ou éloignés du fagot 30 de manière à faciliter le déploiement des barreaux 12 dans la direction de la 35 cible (voir figure lb). En suite, au moins un secteur énergétique de la charge opposé à la cible C est initié (secteur grisé E2 sur la figure l c) pour générer un déploiement des barreaux autour d'un axe MM' dirigé de la charge vers la cible (voir figure I O). Dans ce mode à effet dirigé de la charge selon l'invention, la présence de la matrice d'absorption (le matériau élastique compressible) est également bénéfique par la protection qu'elle assure sur les barreaux vis-à-vis de l'effet de la réaction du ou des secteurs énergétiques activés. La présence de la matrice d'absorption améliore le déploiement des barreaux. L'avantage de la charge ATBM selon l'invention est qu'elle n'embarque plus de secteur énergétique central 14, tout en assurant totalement son objectif de déploiement axisymétrique sur demande. Un autre avantage de la charge ATMB selon l'invention est que, avec une même architecture de charge, les deux modes d'activation peuvent être utilisés, soit le mode à effet dirigé par l'activation d'un certain nombre limité de secteurs énergétiques, soit le mode axisymétrique, par l'activation de l'ensemble des secteurs énergétiques associé à la présence d'un matériau absorbeur/restituteur d'énergie. REVENDICATIONS1. Charge ATBM, d'axe longitudinal XX', destinée à détruire une cible C en mouvement, la charge comportant : - un fagot (30) de barreaux métalliques (12) distribuées autour de l'axe longitudinal XX' de la charge, - un ensemble de secteurs énergétiques (El, E2,...Ei,...En) entourant le fagot (30), - un dispositif d'activation des secteurs énergétiques, caractérisée en ce que les barreaux (12) du fagot (30) sont noyés 10 dans un matériau élastique (34) configuré pour absorber une partie de l'énergie générée par l'activation d'au moins un des secteurs énergétiques. 2. Charge ATBM selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau élastique (34) est de type caoutchouc 15 3. 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 (30) de barreaux (12) métalliques distribuées autour de 20 l'axe longitudinal XX' de la charge, le fagot étant entouré d'un ensemble de secteurs énergétiques (El, E2,...Ei,...En), les barreaux étant noyés dans un matériau élastique (34) configuré pour absorber une partie de l'énergie générée par l'activation d'au moins un des secteurs énergétiques, - un dispositif d'activation des secteurs énergétiques, 25 caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - détection de présence de la cible, activation d'au moins un des secteurs énergétiques. 4. Procédé d'activation de charge ATBM selon la revendication 3, 30 caractérisée en ce que, dans une activation en mode à effet dirigé, un nombre de secteurs énergétiques inférieur au nombre de secteurs énergétiques entourant le fagot sont activés propulsant l'ensemble des barreaux vers la cible. 5. Procédé d'activation de charge ATBM selon la revendication 3, caractérisée en ce que, dans une activation en mode axisymétrique, l'ensemble des secteurs énergétiques entourant le fagot sont activés de façon synchronisée pour fournir une énergie mécanique de compression du fagot restituée, au moins partiellement, sous forme d'énergie cinétique transmise aux barreaux par le matériau élastique.10