Brevet FR3105389A1 — publié le 20210625

Arme non létale à mécanisme de propulsion utilisant l’énergie d’explosion d’un mélange d’oxygène et de gaz inflammable. L’invention concerne une arme non létale, comprenant une chambre (13) destinée à contenir des projectiles de neutralisation d’une cible, un mécanisme de propulsion (14) pour le tir des projectiles, le mécanisme de propulsion comprenant au moins une ligne d’amenée (3) dans la chambre d’au moins un gaz inflammable stocké dans l’arme, au moins une ligne d’amenée (4) dans la chambre d’oxygène et une source de chaleur (5) à l'intérieur de la chambre adapté de telle sorte qu’une élévation brusque de la température par la source de chaleur dans la chambre provoque une déflagration issue du mélange entre le gaz inflammable et l’oxygène, dont l’énergie qui en résulte propulse un projectile hors de l’arme. Figure pour l’abrégé : Fig.4   Arme non létale à mécanisme de propulsion utilisant l’énergie d’explosion d’un mélange d’oxygène et de gaz inflammable. La présente invention concerne le domaine des armes létales ou non, et plus particulièrement des pistolets à impulsion électrique (PIE). L’invention vise principalement à modifier les mécanismes de propulsion des pistolets PIE et plus généralement des armes non létales pour s’affranchir de la pyrotechnie actuellement mise en œuvre. Bien que décrite en relation en particulier un pistolet à impulsions électriques, l’invention s’applique à tout type d’armes non létales. Les armes non létales, également appelées sub-létales ou à létalité réduite ou encore incapacitantes, sont des armes conçues pour que la cible ne soit pas tuée ou blessée lourdement. Ce type d'armes est principalement utilisé pour le maintien de l'ordre, dans la dispersion d'émeutes et l'autodéfense. Selon la définition officielle donnée par le département de la défense des États-Unis d’Amérique, des armes moins-létales sont des systèmes d'armes explicitement conçus et principalement utilisés pour neutraliser des personnes ou du matériel, tout en minimisant les accidents mortels ou encore les blessures permanentes à ces mêmes personnes ainsi que et les dommages indésirables à son intégrité et à son environnement. Les projectiles ou munitions qualifiées de « moins-létaux » sont donc utilisés par les forces de l'ordre pour faire cesser les troubles sur la voie publique, notamment lors de manifestations agitées ou d'émeutes. On connaît actuellement dans l'état de la technique un premier type de projectiles: ces projectiles, tirés en direction de la foule mais vers le ciel, libèrent des gaz suffocants ou irritants afin de provoquer la dispersion des manifestants. On connaît un deuxième type de projectile destiné aux opérations de maintien de l'ordre ou à la maîtrise d'individus : ces projectiles dits de neutralisation peuvent être de formes diverses, telles que sphériques ou sous forme de bâton, et sont en général en caoutchouc ou matériaux équivalents. Ces projectiles sont destinés à être tirés en tir tendu sur des manifestants afin de les neutraliser par l’effet de choc produit par le projectile du fait de la transformation de son énergie cinétique lors du contact sur la cible. Outre les lanceurs de balle en caoutchouc, il est connu les pistolets à impulsion électronique (PIE), qui neutralisent la cible en lui administrant par l’intermédiaire d’un projectile (cartouche) intégrant deux électrodes formées par des dards (aussi appelés « sondes » ou « ardillons ») projetés et plantés dans la peau de l’individu menaçant, une décharge électrique de haute voire très haute tension (50 000 V) mais de faible intensité (typiquement de 1 à 6 mA). Ces armes peuvent aussi être utilisées à bord des avions de ligne, où l'utilisation d'armes à feu courantes entraînerait des risques considérables pour l'appareil. Dans les pistolets PIE, chaque dard est relié au pistolet par un fil conducteur, pendant le tir et ce jusqu’à l’impact. Ainsi, au cours du tir, chaque fil se déroule à partir du pistolet, sous l'effet de la projection du projectile vers la cible. Un pistolet PIE intègre un générateur de haute tension. Lorsque chaque dard a atteint la cible, le générateur de haute tension est activé, et délivre ainsi la haute tension, aux deux dards de façon à infliger une impulsion électrique non létale à la cible. Une problématique rencontrée est que le mécanisme de propulsion de pistolets PIE comprend usuellement des matériaux pyrotechniques, qui une fois le projectile (cartouche) en place dans un pistolet PIE sont agencés à côté d'un réservoir de gaz pressurisé embarqué dans le projectile. Lors de la combustion de ces derniers, le réservoir de gaz pressurisé explose. La détente du gaz entraîne la propulsion d’un projectile. Cependant, les matériaux pyrotechniques peuvent être dangereux. Ils font l'objet d'une réglementation stricte, interdisant d'en stocker de grandes quantités en un même lieu, afin d'éviter des explosions intempestives. Il existe donc un besoin pour améliorer les mécanismes de propulsion des pistolets à impulsion électrique (PIE), et plus généralement des armes non létales, afin de s’affranchir de la pyrotechnie actuellement mise en œuvre. Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce besoin. Pour ce faire, l’invention concerne, sous l’un de ses aspects, une arme non létale, comprenant une chambre, destinée à contenir des projectiles de neutralisation d’une cible, un mécanisme de propulsion pour le tir des projectiles, le mécanisme de propulsion comprenant au moins une ligne d’amenée dans la chambre d’au moins un gaz inflammable stocké dans l’arme, au moins une ligne d’amenée dans la chambre d’oxygène et une source de chaleur à l'intérieur de la chambre adaptée de de telle sorte qu’une élévation brusque de la température par la source de chaleur dans la chambre provoque une déflagration issue du mélange entre le gaz inflammable et l’oxygène, dont l’énergie qui en résulte propulse un projectile hors de l’arme. Selon un premier mode de réalisation avantageux, la source de chaleur est un générateur d'étincelles, la génération d'une étincelle provoquant la déflagration. De préférence, le générateur d’étincelles est une bougie d’allumage. Selon un deuxième mode de réalisation avantageux, la source de chaleur est un filament adapté pour être porté à incandescence lorsque parcouru par une impulsion électrique. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l’arme comprend un générateur de haute tension HT relié à la source de chaleur pour lui fournir une impulsion électrique provoquant la déflagration. Avantageusement, le gaz est choisi parmi le propane, méthane ou l’hydrogène ou un mélange de ceux-ci. De préférence, la ligne d’amenée d’oxygène est directement reliée à l’air libre. Selon un mode de réalisation avantageux, l’arme comprend une unité de commande électronique, une vanne sur la ligne d’amenée du gaz inflammable et une vanne sur la ligne d’amenée d’oxygène, l’unité de commande électronique étant adaptée pour actionner la source de chaleur et ouvrir les vannes simultanément, en réponse à un appui sur la gâchette de déclenchement. L’arme peut être un pistolet à impulsion électrique (PIE) ou un pistolet d’alarme destiné à contenir des cartouches au poivre. Ainsi, l’invention consiste essentiellement à définir une arme non létale dont le mécanisme de propulsion met en œuvre dans la chambre contenant le projectile à éjecter, une déflagration initiée par une source de chaleur et issue d’un mélange de gaz inflammable et d’oxygène. Dans le cas où l’arme non létale est un pistolet PIE, on veille bien entendu à ce que l’impulsion électrique souhaitée par application d’une haute tension entre les deux dards soit effective une fois la cible impactée par les dards et en tout état de cause après toute propulsion des dards. Grâce à l’invention, on peut s’affranchir de tout composé pyrotechnique à l’intérieur d’un pistolet PIE. L’invention permet également de pouvoir s’approvisionner facilement (par exemple cartouche de recharge de briquets) quel que soit le pays à travers le monde. Grâce à l’invention, il est possible également d’ajuster manuellement ou automatiquement le volume du gaz afin de pouvoir maîtriser la force avec laquelle part le projectile. Typiquement, la puissance de propulsion nécessaire n’est pas la même quand la cible (l’agresseur) est à 2m ou à 20m de l’utilisateur de l’arme. Ceci permet de limiter les accidents dans le cas où l’agresseur est très proche. A cette fin, l’injection du volume du gaz est avantageusement contrôlée par un capteur de mesure électronique de distance entre l’arme et la cible. Il peut s’agir d’un capteur par ultra-sons. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes. la figure 1 est une vue schématique d’un pistolet à impulsion électrique selon l’état de l’art. la figure 2 est une vue schématique d’un projectile à dards usuel qui peut être utilisé avec un pistolet selon la figure 1. la figure 3 est une vue schématique du tir d’un projectile de la figure 2, dont les deux dards ont impacté une cible à neutraliser qui est à une distance proche du pistolet. la figure 4 est une vue synoptique du mécanisme de propulsion et de la chambre de propulsion d’un projectile d’une arme selon l’invention. Description détaillée Par souci de clarté, les mêmes éléments d’un pistolet PIE selon l’état de l’art et d’une arme non létale selon l’invention ont les mêmes références numériques. On a représenté en figure 1, un pistolet à impulsion électrique (PIE) selon l’état de l’art, globalement désigné sous la référence 1. Ce pistolet 1, destiné à être saisi par une main d’un utilisateur autorisé par la loi, tel qu’un membre des forces de l’ordre, est un lanceur non létal dans lequel un projectile non létal 2 est chargé. Le projectile 2 illustré en figure 2 dans sa configuration avant utilisation, est adapté pour être projeté du pistolet 1 et venir s’insérer dans une cible vivante en réponse à une menace de la cible, telle qu’un agresseur. La distance entre le pistolet 1 et la cible est généralement comprise entre 3 et 20 m. Le projectile 2 comprend deux dards 21, 22 qui s'étendent vers l’extérieur du corps 20 du projectile à distance l’un de l’autre. Les dards 21, 22 sont les éléments destinés à pénétrer dans la cible, i.e. le corps de l’individu menaçant. De préférence, comme illustré les dards 21, 22 s'étendent parallèlement l'un à l'autre dans la configuration initiale du projectile, avec une distance d’écartement typiquement entre 5 mm et 5 cm. Dans la configuration initiale avant utilisation, le projectile a une forme sensiblement parallélépipédique, typiquement avec les dimensions selon les directions spatiales X, Y et Z de 2 à 5cm. Une fois le projectile 2 lancé, les dards 21, 22 s’écartent l’un de l’autre et viennent pénétrer à l’intérieur de la peau de la cible C, comme montré en figure 3. Un générateur à haute tension embarqué dans le pistolet 1 alimente les dards 21, 22 plantés dans la peau de la cible, par les fils électriquement conducteurs 23, 24. Ainsi, une décharge électrique de haute voire très haute tension, est appliquée pour générer un inconfort de la cible, de façon à neutraliser temporairement cette dernière. Comme visible sur cette figure 3, les fils 23, 24 peuvent être très enchevêtrés. Le pistolet à impulsion électrique 1 selon l’état de l’art comprend généralement un corps sous la forme d’un boitier 10 destiné à maintenu par une main d’un utilisateur autorisé par la loi, une source d'alimentation électrique 11 qui fournit la puissance électrique aux dards 21, 22. Le boitier 10 comprend un canon 12 définissant une chambre 13 destinée à contenir des projectiles 2, un mécanisme de propulsion 14 pour le tir des projectiles 2, une gâchette de déclenchement 15 pour amorcer la projection hors du canon 12 d’un projectile 2, et une unité de commande électronique 16 et au moins un viseur ou pointeur 17, tel qu’un pointeur laser pour orienter le canon 12 et donc le projectile 2 vers la cible. Le mécanisme 14 selon l’état de l’art met en œuvre généralement une technique de pyrotechnie et donc le pistolet PIE embarque des matériaux pyrotechniques, qui une fois le projectile (cartouche) en place dans le pistolet PIE sont agencés à côté d'un réservoir de gaz pressurisé embarqué dans le projectile. Lors de la combustion de ces derniers, le réservoir de gaz pressurisé explose. La détente du gaz entraîne la propulsion du projectile. Cependant, les matériaux pyrotechniques peuvent être dangereux. Ils font l'objet d'une réglementation stricte, interdisant d'en stocker de grandes quantités en un même lieu, afin d'éviter des explosions intempestives. Pour remplacer un tel mécanisme de propulsion, les inventeurs ont réalisé un mécanisme de propulsion par déflagration à partir d’un mélange de gaz inflammable (méthane, propane, hydrogène) et d’oxygène. Comme illustré en figure 4, le mécanisme 14 selon l’invention comprend une ligne d’amenée 3 d’un gaz inflammable dans la chambre 13 qui contient un projectile, et une ligne d’amenée d’oxygène 4 dans la chambre 13. Chaque ligne d’amenée 3, 4 comprend une vanne 30, 40 dont la commande d’ouverture permet de délivrer une quantité respectivement de gaz inflammable et d’oxygène à la chambre 13, la quantité étant suffisante pour générer la déflagration recherchée conduisant à l’éjection d’un projectile hors de la chambre 13. Une source de chaleur, de préférence une bougie d’allumage 5 commandée par l’unité de commande électronique, amène une chaleur intense, telle qu’une étincelle dans le volume de la chambre 13, derrière le projectile. Dès que l’utilisateur autorisé appuie sur la gâchette de déclenchement 15, l’unité de commande électronique 16 en reçoit la commande et envoie simultanément aux vannes 30, 40 une commande d’ouverture et à un générateur haut tension intégré dans l’arme, une commande d’impulsion électrique à la source de chaleur 5 qui y est reliée. L’élévation brusque de la température par la source de chaleur dans la chambre 13 provoque une déflagration issue du mélange entre le gaz inflammable et l’oxygène, et l’énergie qui en résulte propulse un projectile 2 hors de l’arme. D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Arme non létale, comprenant une chambre (13) destinée à contenir des projectiles de neutralisation d’une cible, un mécanisme de propulsion (14) pour le tir des projectiles, le mécanisme de propulsion comprenant au moins une ligne d’amenée (3) dans la chambre d’au moins un gaz inflammable stocké dans l’arme, au moins une ligne d’amenée (4) dans la chambre d’oxygène et une source de chaleur (5) à l'intérieur de la chambre adapté de telle sorte qu’une élévation brusque de la température par la source de chaleur dans la chambre provoque une déflagration issue du mélange entre le gaz inflammable et l’oxygène, dont l’énergie qui en résulte propulse un projectile hors de l’arme. Arme non létale selon la revendication 1, la source de chaleur étant un générateur d'étincelles, la génération d'une étincelle provoquant la déflagration. Arme non létale selon la revendication 2, le générateur d’étincelles étant une bougie d’allumage. Arme non létale selon la revendication 1, la source de chaleur étant un filament adapté pour être porté à incandescence lorsque parcouru par une impulsion électrique. Arme non létale selon une des revendications précédentes, comprenant un générateur de haute tension HT relié à la source de chaleur pour lui fournir une impulsion électrique provoquant la déflagration. Arme non létale selon une des revendications précédentes le gaz étant choisi parmi le propane, méthane ou l’hydrogène ou un mélange de ceux-ci. Arme non létale selon une des revendications précédentes, la ligne d’amenée d’oxygène étant directement reliée à l’air libre. Arme non létale selon une des revendications précédentes, comprenant une unité de commande électronique (16), une vanne (30) sur la ligne d’amenée du gaz inflammable et une vanne (40) sur la ligne d’amenée d’oxygène, l’unité de commande électronique étant adaptée pour actionner la source de chaleur et ouvrir les vannes simultanément, en réponse à un appui sur la gâchette de déclenchement. Arme non létale selon l’une des revendications précédentes, l’arme étant un pistolet (1) à impulsion électrique (PIE). Arme non létale selon l’une des revendications précédentes, l’arme étant un pistolet d’alarme destiné à contenir des cartouches au poivre.