FR 2044701 A1 19710226 FR 7010083 A 19700320 10083 1 204^701 la présente invention vise un système d'arme destiné à localiser et combattre des objets fixes ou mobiles, notamment des engins volant à vitesse supersonique. On connaît déjà des systèmes d'armes, dans lesquels des 5 appareils de localisation sont couplés à des équipements de combat séparés sous forme, par exemple, d'appareils de poursuite automatique. les appareils de localisation, utilisés à cet effet, sont surtout des systèmes radar opérant dans la gamme des ondes centimetriques. Du fait de la longueur d'onde relativement éle-10 vée, la localisation d'objets est assez imprécise, la sensibilité de localisation étant une fonction de la longueur d'onde qui se situe habituellement dans la gamme centimétrique haute. En outre, les systèmes connus destinés à la localisation exigent, en vue de la focalisation directionnelle du rayonnement radar, l'utilisa-15 tion de réflecteurs lourds à grandes dimensions en raison du di-mensioimement du diamètre du réflecteur obligatoirement proportionnel à la longueur d'onde du rayonnement en. question. Lesdits appareils de localisation sont reliés, par l'intermédiaire de calculateurs et de systèmes de téléguidage, etc.. à des équipements 20 de combat d'objet;s tels que, des lance-roquettes, des canons, etc. Les données de-localisation commandent ainsi les armes. Ces systèmes d'armes connus présentent un grand nombre d'inconvénients. La nécessité d'installations techniques étendues est de nature à compromettre la souplesse du système. Les mesures requises pour 25 assurer le fonctionnement uniforme et synchrone des.divers équipements, - destinés d'une part à la localisation et d'autre part au combat -, sont très nombreuses et coûteuses. La présente invention a pour but de créer un système d'arme dont les organes de localisation sont simultanément utilisables 30 pour le combat. Selon l'invention, un laser infrarouge COg, dont les ondes de sortie se situent dans la gamme de 8 à 1V- , constitue d'une part, - à puissance de sortie réduite et en combinaison avec un détecteur, un système optique approprié et un calculateur -, une unité de localisation servant à la détection, à 35 l'identification et à la détermination de la trajectoire d'objets fixes ou mobiles à grandes et petites distances, et d'autre part,-à puissance de sortie maximale-, une arme de combat commandée par le calculateur. Pour réaliser une puissance de sortie élevée, on ajoute au gaz carbonique du laser infrarouge GO^ des gaz d'appoint, 40 tels que de l'hélium et de l'azote et, pour faire varier la Ion- 10083 2 2044701 gueur d'onde, des additifs d'isotopes de carbone et d'oxygène rares, ce qui permet d'atteindre des domaines d'absorption extrêmement basse de l'atmosphère. les caractéristiques mentionnées ont pour effet de simpli-5 fier le grand nombre d'appareils du système d'arme, d'en augmenter la réponse opérationnelle et l'efficacité, et.d'en supprimer les sources d'erreurs, telles qu'elles découlent de.la diversité d'équipements individuels destinés à la localisation et au combat. • 10 Selon une autre caractéristique de la présente invention, le laser infrarouge consiste en un système optique replié qui présente la possibilité de ne mettre en oeuvre qu'une moindre partie du système lorsqu'on envisage une puissance de sortie réduite, tandis que, en puissance maximale, elle permet l'amorçage 15 de la totalité des sections de décharge. Cette mesure permet de réduire les dimensions et d'augmenter la souplesse opérationnelle de l'ensemble du système de combat. Afin de pouvoir profiter du rayonnement à haute énergie d'un laser à puissance de sortie maximale dans le système d'arme con-20 forme à l'invention, l'invention propose, en vue du refroidissement du mélange gazeux qui est à l'origine du laser, d'utiliser des gaz liquéfiés, tels que de l'air liquide ou des mélanges de gaz/liquides et d'effectuer le refroidissement des réflecteurs du résonateur du laser infrarouge à l'aide d'un gaz liquéfié ou de 25 mélanges de gaz/liquides. Une forme de réalisation particulière de la présente invention prévoit de munir le laser infrarouge d'une cathode et/ou anode à double cylindre et d'utiliser, dans le but d'accroître la puissance de sortie du laser infrarouge, des réflecteurs en métal 30 sur lesquels est appliqué par vaporisation un matériau approprié, de préférence des diélectriques en plusieurs couches. A cet effet, on prévoit une cathode à haute capacité d'aspiration des ions, sans que cette disposition influe sur la trajectoire des rayons laser entre les réflecteurs. Ceci est obtenu en 35 utilisant, en tant que cathodé, un double cylindre métallique à grande surface, de préférence en aluminium. l'invention propose en outre de prévoir un double cylindre métallique creux ou bien muni de canaux et de le doter d'une vis d'ajustage en vue du réglage- en.hauteur..-" Ces caractéristiques 40 permettent d'une part un refroidissement supplémentaire et d'autre 10083 3 2044701 part la réalisation d'une décharge symétrique le long du tube de décharge du laser. Une autre caractéristique portant sur l'application du rayonnement de sortie à haute énergie total prévoit, pour obtenir un 5 effet de trompe du laser infrarouge, un réflecteur rotatif et refroidi, à grande capacité réfléchissante. Cette mesure permet de réduire la grande densité d'énergie régnant à la sortie du laser ainsi que de diminuer considérablement la charge par unité de surface du réflecteur d'émission. 10 Ledit réflecteur est un corps de révolution de forme torique ou sphérique dont l'extérieur est revêtu par vaporisation (de préférence de métaux ou de matériaux diélectriques) de couches appropriées; il est mis en. rotation autour d'un axe vertical au moyen d'agents refroidisseurs: admis sous pression, de préférence 15 de l'hélium, lesdits agents refroidisseurs étant dirigés sur des aubes arrangées à l'intérieur du corps de révolution réfléchissant une forme de réalisation particulière prévoit que lesdites aubes ne touchent pas la. paroi intérieure du réflecteur. Cette mesure vise à distribuer l'énergie absorbée par la surface du réflecteur 20 par unité de temps pour couvrir une surface considérablement plus grande et à maintenir dans des limites acceptables le développement de chaleur dans le corps du réflecteur. L'invention propose en outre d'utiliser le gaz de refroidissement simultanément en tant que support du corps de révolution 25 sur l'axe de rotation. Cette mesure garantit une marche extrêmement silencieuse ainsi qu'une haute précision de la rotation. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'axe de rotation du corps de révolution réfléchissant à l'extérieur est muni de plusieurs canaux concentriques et coaxiaux, 30 l'agent refroidisseur admis sous haute pression étant de préférence introduit par le canal intérieur, les gaz d'échappement étant dirigés par le canal de retour et les gaz destinés à former des supports étant dirigés séparément par le canal extérieur. Lesdites mesures permettent de réduire l'encombrement de la réalisa-35 tion selon l'invention. De plus, l'invention prévoit de doter l'axe de rotation dans la butée du corps de rotation de paliers auxiliaires de mise en maxphe. Ceci permet le centrage de l'axe de rotation à l'état de repos et pendant la mise en marche. 40 L'invention propose également de disposer à une distance 70 10083 4 2044701 définie du tuyau d'entrée, une chemise auxiliaire délimitant une chambre à vide, ce qui entraîne l'isolation thermique vers l'ambiance de l'agent refroidisseur admis. Selon l'invention, également, on fait aboutir la conduite 5 d'admission de l'agent refroidisseur et moteur dans une tuyère,-de préférence annulaire -, et on fixe la conduite d'entrée à l'intérieur de la conduite à vide au moyen de nervures-support. Selon une autre caractéristique de la présente invention destinée également à l'isolation thermique et au désembuage du 10 réflecteur rotatif, l'ensemble du réflecteur rotatif est disposé soit dans une atmosphère d'hélium sous une pression définie, soit dans le vide. Une autre caractéristique particulière destinée à la mise en oeuvre avantageuse d'un laser infrarouge CO2 dans un système d'ar-15 me prévoit que la position géométrique de l'axe du réflecteur rotatif soit modifiable dans trois dimensions par rapport à l'axe du laser au moyen de servo-mécanismes. En outre, il est prévu de disposer, - pour faire varier de manière complémentaire la distance focale et la direction du faisceau laser infrarouge -, 20 un réflecteur parabolique d'émission susceptible d'êtrçe refroidi, dont la position de l'axe peut être modifiée dans trois dimensions en même temps que l'axe du réflecteur rotatif par un calculateur. Alors que dans des dispositifs de laser antérieurs il était d'usage de prévoir une fenêtre de sortie du faisceau laser infra-25 rouge, l'invention prévoit de disposer un tuyau de chute de pression à dimensions définies à la sortie du rayonnement ainsi qu'une pompe raccordée audit tube, - eh vue de l'abaissement de la pression des gaz de la pression de l'atmosphère- ambiante à celle du résonateur laser -, ces mesures ayant pour effet de mettre en oeu-30 vre la puissance de sortie maximale du laser. L'invention prévoit en outre de disposer dans un tube à dimensions définies, à l'ouverture du résonateur laser du côté sortie, un bouchon de gaz approprié. Afin de produire une chute de pression le long du tuyau allant 35 de l'atmosphère ambiante d'approximativement 760 Torr, par exemple, à la pression du résonateur laser d'approximativement 10 Torr, par exemple, il est prévu de disposer une pompe montée sur un raccord. Dans line forme de réalisation appropriée, le bouchon de gaz est en un gaz à haute transparence, par exemple en azote. 40 L'invention propose de disposer, outre la pompe pour gaz 70 10083 5 2044701 actif du laser, une autre pompe pour la génération du "bouchon de gaz et d'associer à ladite pompe un dispositif d'émission de gaz, placé en amont de l'ouverture du tuyau de chute de pression. Cette mesure permet l'évacuation des gaz laser chauds, sans que 5 ceux-ci passent à la surface des réflecteurs, évitant ainsi leur échauffenent. Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'orifice du tuyau de chute de pression est muni de générateurs de tourbillons qui ont pour effet de créer une faible turbulence 10 nécessaire à la résistance d'écoulement élevée. Le système d'arme selon la présente invention comprend donc un laser infrarouge, un réflecteur rotatif et un réflecteur parabolique qui constituent le système émetteur. Le système récepteur correspondant est une unité comportant des réflecteurs de 1 5 réception, un détecteur et des amplificateurs, couplée à un calculateur. Le calculateur commande l'alimentation en énergie du laser infrarouge et commande également les réflecteurs des systèmes d'émission et de réception; il est aussi chargé de mettre automatiquement le laser infrarouge sur puissance maximale lors 20 de la localisation de la cible et la focalisation du système sur cet objectif. Les caractéristiques mentionnées entraînent la synchronisation des éléments individuels de l'ensemble du système conforme à l'invention, sans que des organes de commande supplémentaires soient requis. Il en résulte une réduction considéra-25 ble des délais nécessaires. Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, la localisation s'effectue au moyen arun laser infrarouge de dimensions réduites équipé d'un système d'émission approprié et commandé par le calculateur; dans le but de combattre les cibles 30 localisées, un second laser infrarouge de puissance appropriée, commandé par le même calculateur, est utilisé. Dans les cas où des puissances de sortie particulièrement élevées sont requises, la présente invention prévoit de monter plusieurs étages amplificateurs en aval du laser infrarouge. 35 D'antres caractéristiques et avantages de la présente inven tion ressortiront de la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est un schéma en bloc diagramme de l'ensemble du système d'arme selon l'invention ; 40 - la figure 2 est une représentation schématique d'un résona 70 10083 6 2044701 teur laser replié ; - la figure 3 montre sciienatiquement la structure d'un laser muni d'un tuyau de chute de pression ; - la figure 4 montre schématiquement la structure d'un la-5 ser muni d'étages amplificateurs ; - la figure 5 est une coupe de l'électrode laser selon l'invention ; - la figure 6 est une coupe du réflecteur rotatif selon l'invention ; 10 - la figure 7 est une représentation schématique de l'extré mité démunie de fenêtre d'un "boîtier résonateur laser. Un objet fixe ou mobile est détecté par le système radar infrarouge, comportant le laser 100, 110, 210 opérant à puissance réduite, le système réflecteur d'émission 11, 14 et le système 15 réflecteur de réception 12, 13 couplé à un calculateur 40 qui, à son tour, commande le système émetteur 10 sur la base des valeurs mesurées par le récepteur 20. la localisation en angle solide de l'objet est effectuée à partir de la position géométrique des systèmes émetteur et récepteur, la distance de l'objet étant dé-20 terminée en mesurant la durée de propagation de la lumière laser, cette mesure étant réalisée de préférence par une modulation du faisceau de sortie par une fonction du temps ainsi que par une comparaison de la fonction reçue avec la fonction de modulation. Afin d'obtenir pour les ondes de sortie une gamme favorable 25 située entre 8 et 11 y*. , on a recours à un laser à gaz COg, dont le gaz comprend de préférence des isotopes de carbone ou d'oxygène rares, la longueur d'onde émise par un tel laser ne subissant qu'une dispersion et une absorption extrêmement faibles dans l'atmosphère terrestre, même si cette dernière comprend à un degré 30 élevé de la vapeur d'eau, du gaz carbonique ainsi que de la poussière et d'autres particules. Le laser infrarouge en question 100, 110, 210 sert simultanément à localiser et à combattre des objets. Ledit laser est du type de ceux permettant un maximum de puissance utile, notamment lorsque son gaz actif est amélioré par 35 des additifs d'azote, d'hélium, etc., pour donner de bien meilleurs résultats a'activation et de refroidissement. Selon l'invention, ceci est obtenu en assurant un refroidissement particulièrement bon du tuyau laser au moyen de gaz liquéfiés et de mélanges gaz/ liquides, tels que de l'hélium ou d.j l'azote lij.uifiés, afin de 40 maintenir le gaz actif à des températures basses et d'obtenir 70 10083 7 2044701 ainsi "un rendement plus élevé du rayonnement laser. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le laser 100 opérant à énergie réduite émet un rayonnement infrarouge qui, par l'intermédiaire d'un système réflecteur comprenant 5 un réflecteur rotatif 14 qui se trouve éventuellement déjà en rotation ainsi qu'un réflecteur parabolique 11, est pointé sur la zone à scruter. La distance focale du système réflecteur et, de ce fait, la divergence ou convergence de la lumière infrarouge émise est fonction de la position du réflecteur rotatif 14 par 10 rapport à l'axe du laser d'une part et à l'axe du réflecteur parabolique 11 r- d'autre part. Le système réflecteur est commandé par ■ un calculateur 40. Si une cible se trouve dans la zone couverte, celle-ci réfléchit une partie des rayons qui l'ont frappée. Une partie du rayonnement réfléchi parvient au réflecteur paraboli-15 que de réception 12 qui, par l'intermédiaire d'un réflecteur auxiliaire, dirige cette partie du rayonnement sur un détecteur infrarouge 21 ajusté de manière à ce que les réflexions d'arrière-fond soient supprimées et qu'il ne réponde que lorsqu'un objet se trouve dans la zone scrutée. Par variation de la distance 20 focale et de l'orientation du système réflecteur de réception 20 selon les coordonnées d'angle solide ainsi, que par la détermination de la distance de l'objet au système de localisation par la •mesure de la durée de propagation du faisceau laser, le calculateur électron4que 40 localise immédiatement la cible dans sa posi-25 tion tridimensionnelle avec une précision définie et en détermine la trajectoire. Par la suite, le calculateur électronique 40 procède à la commande du système émetteur jusqu'à ce que le foyer du système soit pointé sur la cible avec une concentration adéquate du diamètre. 30 Cette opération fait l'objet d'une vérification constante par le système récepteur et, de ce fait, d'une correction continue du système émetteur 10 par le calculateur 40, jusqu'à ce que la mesure de position et de trajectoire de l'objet se déplaçant éventuellement soit effectuée à une précision adéquate et que la coïnci-35 dence avec la poursuite automatique dû réflecteur et la fixation de la,distance focale du système soit réalisée. Pour supprimer " la détection d'objets "amis", ceux-ci peuvent être équipés d'un système d'identification consistant en ce qu'ils émettent constamment une fréquence qui sera identifiée par le système récepteur 20 40 de sorte qu'ils sont écartés en tant que cibles après détection et 10083 vérification par le calculateur 40• Dans ces cas le signal donné par le calculateur 40 et. commandant l'émission de la puissance de sortie maximale du laser infrarouge 100, 110, 210 peut être bloqué . 5 Après la détection d'un objet "ennemi" à combattre et la dé termination de sa position et de sa trajectoire, ainsi qu'après ajustage du système émetteur laser 10 et mise en marche de la rotation du réflecteur rotatif 14, le" calculateur 40 fait débiter au laser infrarouge 100 sa puissance maximale, - partant par exemple 10 de 10 kilowatt lors de la localisation pour atteindre 10 mégawatt pour l'exploitation à balayage permanent ou bien une puissance encore plus élevée en opération par impulsions et/ou en opération "Q-switch". l'utilisation d'un réflecteur rotatif pour l'exploitation "Q-switch" permet par exemple d'accroître la puis-15 sance de 10 mégawatt à plus de 100 mégawatt. Avec focalisation ultérieure par lé système réflecteur d'émission 10 dont le diamètre du réflecteur parabolique 11 délimite le diaiaètr-e le plus petit du foyer, cette puissance de sortie suffit-pour faire fondre ou évaporer dans le foyer dans des fractions de seconde même de 20 grandes épaisseurs de paroi de tous .matériaux- imaginables et à de grandes distances de l'ordre de grandeur de 100 km.; Etant donné que le rayonnemen^difîas^r 100 se propage dans l'espace à la vitesse de la lumière, il est possible d'anéantir même des cibles se trouvant à de très grandes distances presque 25 immédiatement après leur détection avec une vitesse extraordinaire, alors que dans tous les systèmes antérieurs, tels que systèmes anti-missiles, les délais entre la localisatibii, la détermination de la trajectoire et le lancement de la fusée ainsi que la vitesse maximale de celle-ci sont cause d'un délai assez éle-30 vé jusqu'à l'anéantissement de l'objectif "ennemi", la vitesse de propagation de la lumière étant supérieure d'un facteur d'au C' - moins 103 à celle de la fusée, les caractéristiques selon l'invention garantissent un délai considérablement réduit entre la localisation, la détermination dé la trajectoire et l'anéantissement 35 de l'objet "ennemi". En même-temps, il est également possible de localiser et d'anéantir un grand nombre d'objets "ennemis" qui s'approchent longtemps avant qu'ils n'atteignent les frontières du pays. Dans le but de rendre le système" selon l'invention indépen-40 dant de réseaux-d'alimentation électriques sensibles aux pannes, 2044701 10083 9 2044701 la présente invention prévoit de recourir, en tant que source d'énergie, à l'emploi d'un réacteur 30. à puissance de sortie adéquate, par exemple 1 gigawatt, dont l'énergie est transfornée en énergie électrique au moyen de turbines à vapeur ou de 5 générateurs MHD, 31 . Pour avoir disponible l'énergie de sortie nécessaire de 1 mégawatt, le tuyau de décharge laser doit être dimensionné très long. Toutefois, dans le but de réaliser une longueur totale de l'ensemble relativement réduite, il est préférable de recou-10 rir à un système replié. La figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation. Dans un système optique laser replié, chaque section du tuyau laser est utilisable comme trajet de décharge 50, ce qui permet de réaliser, à part la réalisation compacte, une 15 puissance de sortie variable en étages définis par l'amorçage d'un nombre différent de sections de décharge suivant que 2, 3, 4, etc. sections 50 sont, amorcées. La figure 2 montre la structure schématique d'un tel système laser. Le boîtier résonateur muni d'une fenêtre de sortie 20' 58 du rayonnement comprend des trajets sectionnés 50 dits de décharge, limités par des parois directrices 51 cLu courant de gaz et équipés à leurs extrémités de réflecteurs 52. Une anode principale 54, de préférence une anode à double cylindre, est disposée à l'entrée du système entier, à laquelle correspond une catho-25 de intermédiaire 56, placée à l'extrémité de la section de décharge 50. A cette cathode correspond une anode intermédiaire 55, placée à l'extrémité de la section de décharge suivante 50, et ainsi de suite jusqu'à la cathode principale 53 disposée à la fenêtre de découplage du rayonnement 57. Les anodes intermédiaires 30 55 et/ou les cathodes intermédiaires 56 se prêtent également à la réalisation à double cylindre. Un autre avantage de cette forme de réalisation réside dans le mode de refroidissement destiné à réaliser des températures basses des parois du tube de décharge laser, dont la mise au point 35 technique est facilitée par la présente forme de réalisation. La figure 3 montre 'une forme de réalisation d'un laser, dans laquelle la fenêtre de sortie du rayonnement laser 58 usuelle est remplacée par un tube ouvert 60, destiné à la chute de pression entre l'atmosphère ambiante de 760 Torr par exemple et la pression 40 régnant dans le résonateur laser d1 approximativement 10 Torr par 10083 10 2044701 exemple afin d'éviter l'absorption dans le matériau de la fenêtre. A cet effet, on a recours à un tube 60, d'ouverture et de longueur définies par des calculs selon la mécanique des fluides, qui est ouvert aux deux extrémités. Une pompe 70 à grande eapa-5 cité d'aspiration est reliée au moyen d'un raccord 71 à ce tube de chute de pression 60 près de l'extrémité du côté du résonateur laser. Ladite pompe 70 a pour but de créer une vitesse d*écoulement de gaz rapide entre l'atmosphère ambiante et le raccord de pompe 71 . Pour un débit approprié de cette pompe, la pression 10 atmosphérique régnant à l'extrémité 59 est abaissée au.cours de l'écoulement jusqu'à l'extrémité 58 du côté du laser pour atteindre au moins la pression de service régnante du résonateur laser; le phénomène se produit en raison de la résistance à l'écoulement dans le tuyau de chute de pression 60. On évite ainsi la pénétra-15 tion de l'air ambiant dans le laser 510, ce qui altérerait sa puissance. Ce mode de réalisation selon l'invention est donc constitué par un laser 510 sans fenêtre qui, sous l'effet du bouchon de gaz 72 situé dans l'orifice du tuyau, évite toute perte par absorption de la lumière laser sortant du résonateur. Le bouchon 20 de gaz 72 consiste par exemple en de l'azote qui, dans la gajame de longueur d'onde du laser-, a une grande transparence; il est produit à l'aide d'un dispositif d'évacuation des gaz 73, disposé devant l'orifice 59 du tuyau de chute de pression 60, en combinaison avec la pompe 70. La dispersion de la lumière laser dans le 25 bouchon de gaz 72 par les gaz passant à vitesse élevée dans le tube 60 n'a pas lieu, - ou. seulement à un moindre degré -, par une sélection appropriée du gaz par rapport à la longueur d'onde du laser. La présente invention concerne également des dispositifs à 30 dimensions et puissance de sortie réduites, montés sur des véhicules ou bien dans des installations fixes et qui sont destinés à combattre des cibles à petite distance. Dans ce cas, on peut se passer éventuellement de la localisation par radar infrarouge et on peut recourir aux équipements pour la localisation à vue et/ou 35 par micro-ondes. Un grand inconvénient de la localisation à vue réside cependant dans le fait de l'amortissement et de l'absorption atmosphériques élevés, les couches de nuages peuvent faire faillir l'équipement même à des distances réduites, la localisation radar, cependant, présente l'inconvénient d'un manque de 40 précision dû. à la longueur d'onde élevée même si l'on utilise des 70 10083 n 2044701 réflecteurs d'émission à grandes dimensions, l'invention vise également les dispositifs à réflecteurs fixes 11", 12 aussi "bien seuls . en ce qui concerne l'emetteur que le recepteur et dans lesquels./ le réflecteur d'appoint 13 et le réflecteur rotatif 14 sont ame-5 nés à se déplacer dans les trois dimensions par les signaux de commande provenant du calculateur 40. Dans la forme de réalisation représentée, le calculateur 40 commande les réflecteurs paraboliques H, 12 par l'intermédiaire de servo-mécanismes 16, 17, tandis quq le réflecteur rotatif 14 10 est actionné à l'aide du servo-mécanisme 15, les signaux de commande provenant également du calculateur. Le réflecteur d'appoint, lui aussi, peut être équipé d'un servo-mécanisme séparé qui n'est pas représenté sur le dessin. La figure 4 montre une forme de réalisation ayant pour objet 15 l'augmentation ultérieure de la puissance de sortie du système laser, caractérisée en ce que des étages amplificateurs 80 sont montés en aval du laser infrarouge 100, constitués de préférence par des sections de décharge sans réflecteurs ét qui utilisent de préférence le même mélange gazeux que celui du laser. 20 L'avantage obtenu consiste en ce que la charge par unité de surface des réflecteurs laser 52 est réduite et qu'une puissance de sortie élevée due à l'amplification de l'intensité de la lumière laser dans les étages successifs est obtenue. La lumière laser frappant les étages amplificateurs 80 est intensifiée par 25 émission stimulée. Cette méthode présente la possibilité de monter en aval d'un laser 100 une série d'étages amplificateurs 80 et de dépasser ainsi la limite de puissance telle qu'elle est imposée pour un laser unique sans amplification en fonction de la charge par unité de surface du réflecteur et le développement de 30 la chaleur. L'a figure 5 montre l'électrode laser. Dans une section de tuyau cylindrique 100,. une seconde section de tuyau 112 à plus petit diamètre est intercalée au moyen d'entretoises 111. les deux sections 110, 112 sont fabriquées de préférence-en aluminium 35 et forment une cathode dite à double cylindre-. Cette dernière est fixée au moyen d'une vis d'ajustage 113 à un support 114 qui constitue une partie de la"traversée à haute tension et dont l'extrémité-11 5 est filetée. Ce dernier établit le raccord du support ou goupille 114 avec-un boulon 116, 40 fabriqué en un matériau à bonne conductibilité thermique- et qui 70 10083 12 2044701 est entouré en entier ou én partie d'un carter de refroidissement 117 peu encombrant. Ledit carter 117 est équipé d'un raccord d'admission 118 de l'agent refroidisseur ainsi que d'un raccord d'évacuation 119» L'agent refroidisseur est-de préfé-5 rence de l'air comprimé. Le repère 120 désigne le manchon de ' traversée'à haute tension, 121 l'isolation-correspondante. Les décharges luminescentes réalisées par de telles électrodes à double cylindre et qui ont pour effet une bonne activation du gaz laser permettent un rendement et une puissance de'sortie élevés, 10 tels qu'ils sont requis par exemple pour un système d'arme à laser C02. En raison de la décharge luminescente uniforme, il est possible de réaliser une puissance de sortie constante nécessaire pour un système de localisation laser ou un système de communication laser. 15 L'utilisation de réflecteurs pour sources lumineuses à haute densité de puissance implique l'emploi d'un système de refroidissement » Les densités de puissance extrêmement élevées telles qu'elles peuvent se manifester lors de l'application d'un laser,-de préférence d'un laser à gaz GOg à haute énergie -, dépassent 20 les capacités d'un système de refroidissement à 1'eau. Selon l'invention, un réflecteur rotatif est intercalé dans la trajectoire du faisceau laser. La rotation de ce réflecteur suffit déjà pour distribuer l'énergie absorbée par unité de temps par la surface du réflecteur pour couvrir une surface considérablement 25 plus étendue qu'il ne correspond à la section du faisceau. Les dimensions de la surface qui reçoit l'énergie incidente est fonction, - outre le diamètre du faisceau laser —, de la- vitesse angulaire ainsi que du diamètre du réflecteur. la-figure 6 montre une forme de réalisation dudit réflecteur. 30 Celui-ci est composé d'un corps creux rotatif 220, de préférence de forme torique ou sphérique, dont la face extérieure 221 est métallisée à l'aide de couches appliquées par vaporisation, notamment de métaux ou de matériaux diélectriques. La paroi intérieure 222 du corps de révolution 220 porte des déflecteurs et des aubes 35 directrices 223 qui, dans le but de refroidir le corps creux rotatif 220, font dévier le gaz admis sous pression par la tuyère annulaire 224 et le font retourner vers.la conduite de retour 233. 3n vue"d'obtenir un refroidissement amélioré de la surface du réflecteur par les agents refroidisseurs, on prévoit" une fente 229 40 entre lës aubes directrices et la paroi intérieure des réflecteurs, 10083 13 2044701 garantissant un bon écoulement de 11agent refroidisseur sur cette surfc.ce intérieure. Le corps creux rotatif 220 est pourvu d'une butée 225 pour l'axe de rotation 230. Au bout de la butée 225 sont disposés 5 des paliers auxiliaires de mise en marche, de préférence des paliers à rouleaux obliques, qui reçoivent l'extrémité de l'axe du tuyau. L'axe de rotation 220 est constitué par un nombre de tuyaux à diamètres différents qui forment des conduites concentriques 10 et coaxiales 231, 232, 233, 234. L'agent refroidisseur et moteur est introduit sous pression dans le corps 220 au moyen de la conduite centrale 234. L'extrémité de ce tuyau est muni d'une tuyère 224, annulaire de préférence. Ledit tuyau d'admission 234 est relié au moyen de nervures 15 227 à un second tuyau qui constitue une conduite sous vide 232. Cette disposition permet une isolation thermique particulièrement avantageuse et simple de l'agent refroidisseur admis par rapport aux températures ambiantes» Un autre tuyau de plus grand diamètre entoure le tuyau dit à vide, relié également à l'aide 20 de nervures 227 et qui constitue la conduite de retour des gaz 233. Ce tuyau est, de son côté,, entouré par la chemise de l'axe de rotation, constituant ainsi une conduite 231 qui sert à l'introduction, également sous^ pression, de l'agent refroidisseur gazeux aux tuyères 235, ledit agent étant destiné à former les sup-25 ports à gaz 228. Des anneaux d'étanchéité 236 ou autres garantissent que les supports à gaz et/ou la chambre respective sont rendus étanches par rapport à l'atmosphère ambiante. Le fluide refroidisseur, - de préférence un mélange gaz/ liquide -, s'échappant sous haute pression de la tuyère annulaire 30 224 et qui remonte en se vaporisant les aubes directrices 223, disposées sur la paroi intérieure 222 du corps creux rotatif 220, a pour effet de mettre celui-ci en rotation rapide. Au-delà d'un régime minimum défini de ce corps rotatif, les supports à gaz 228 se chargent du centrage et du guidage exact de 35 l'axe de rotation 230 amenant celui-ci à se dégager du/des palier (s) auxiliaire(s) de mise en marche. Cette caractéristique a pour but d'éviter tout dés.équilibre et de réaliser une marche absolument silencieuse ainsi qu'une précision de rotation, cet effet étant encore favorisé par le comportement gyroscopiaue du 40 corios de révolution. L' agent refroidisseur passant par les aubes 10083 U 2044701 directrices 223 effectue le refroidissement de la paroi intérieure du réflecteur 222 pour atteindre de très basses températures; il est évacué au moyen de la conduite de retour 233, aménagée dans l'axe de rotation 230, et capté en vue d'une utilisation 5 ultérieure. A partir de cette installation de captage, non représentée sur le dessin, le mélange gazeux est pompé sous l'action d'un dispositif agissant par pression à débit défini dans les supports à gaz par la conduite d'admission 231 munie des tuyères d'admission 235. 10 XJne autre particularité de l'invention est représentée sur la figure 7 qui correspond à celle de la figure 3. la fenêtre du boîtier résonateur laser 510, qui est prévue dans les dispositifs lasers habituels, est remplacée dans le dispositif selon l'invention par un tuyau 320 à dimensions appro-15 priées définies. Ledit tuyau 320 est relié au moyen d'un raccord 321 à une pompe 322 de dimensionnement défini qui, sous l'effet de la résistance à l'écoulement dans le tuyau 320 des gaz aspirés 325 à l'orifice d'entrée 323, produit, par un dimensionnement approprié des éléments constitutifs, une chute de pression le long 20 du tube 320, de la pression de l'atmosphère ambiante d'approximativement 760 Torr, par exemple à la pression de service du laser d*approximativement 10 Torr, par exemple. Dans la suite, le tuyau 320 est désigné comme tuyau de chute de pression. Lorsqu'on utilise pour le faisceau laser 315 des longueurs 25 d'ondes définies qui subissent un amortissement par l'atmosphère, il est préférable de ne pas introduire dans le tuyau de chute de pression 320 de l'air atmosphérique, mais plutôt de diriger au moyen d'un dispositif 330, tel qu'une soufflante, devant l'ouverture 323 du tube 320 un gaz qui présente une haute transparence 30 notamment dans la gamme de longueur d'onde laser. Au moyen d'une pompe 322, ledit gaz est aspiré par le tuyau 320; où il constitue un bouchon de gaz permanent.- Ces mesures qui retiennent un type défini de gaz dans le tube de chute de pression 320, présentent 1-' avantage de supprimer toute dispersion et absorption supplémen-35 taires dans l'atmosphère de gaz à forte turbulence du tube 320, dû à une interaction réduite de la lumière laser 314 par rapport à ce gaz. En vue de créer rapidement une haute turbulence dans ledit tuyau de chute de pression 320, l'orifice 323 est muni, par exemple, de générateurs de tourbillons 324, qui ont pour effet de 40 supprimer la formation d'une couche limite laminaire à la paroi 70 10083 15 2044701 du tuyau 320 et de produire ainsi rapidement une forte turbulence des gaz. l'invention envisage également l'application de tout dispositif visant à supprimer la formation d'une couche limite laminaire, comme des tôles directrices, des grilles de déflexion, 5 des soufflantes opérant contre le sens de l'écoulement, etc. le boîtier du résonateur laser, muni des réflecteurs 311 , comporte un dispositif d'admission des gaz 313. ainsi qu'une pompe 314, . disposée en amont du réflecteur de sortie et.évacuant les gaz laser admis du boîtier résonateur laser de façon à ce que les 10 gaz laser chauds ne passent pas à la- surface des réflecteurs, évitant ainsi leur échauffement.. , 70 10083 16 2044701 BEVENDICATIONS 1. Système d'arme pour localiser et combattre des objets fixes ou mobiles, caractérisé en ce qu'un laser infrarouge COg dont les ondes de sortie se situent dans la gamme de 8 à 11 y**» constitue d'une part, - à puissance de sortie réduite et en com-5 binaison avec un détecteur, un système optique approprié et un calculateur -, une unité de localisation servant à. la détection, à l'identification et à la détermination de-la trajectoire d'objets fixes ou mobiles sur des distances grandes à petites et, d'autre part, — à puissance de- sortie maximale -, une arme comman-10 dée par le calculateur, et en ce que pour réaliser une puissance de sortie élevée, on ajoute au gaz carbonique du laser infrarouge 002 des gaz d'appoint, - tels que de l'hélium ou de l'azote -, ainsi que pour faire varier la longueur d'ondes, des additifs d'isotopes de carbone et d'oxygène rai"es. - 15 2. Système d'arme selon là revendication 1 , caractérisé en ce que le laser infrarouge consiste en un système optique replié qui présente la possibilité de ne mettre en oeuvre qu'une moindre partie du système à puissance de sortie réduite, tandis qu'elle permet l'amorçage de la totalité des sections de décharge à la 20 puissance maximale0 3ô Système d'arme selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour le refroidissement du mélange gazeux qui est à l'origine du laser infrarouge, on utilise des gaz liquéfiés comme de l'air liquide ou des mélanges gaz/liquides. 25 4. Système d'arme selon les revendications 1, 2 et 3, carac térisé en ce que le refroidissement des réflecteurs du résonateur du laser infrarouge est effectué à i'aide- de gaz liquéfiée ou de mélanges gaz/liquides. 5. Système d'arme selon les revendications 1, 2, 3 et 4, ca-30 ractérisé en ce que le laser infrarouge est muni d'une cathode et/ ou anode à double cylindre. 6. Système d'arme selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour accroître la puissance de sortie du laser infrarouge, on utilise des réflecteurs en métal sur lesquels est appliqué par 35 vaporisation un matériau approprié, de préférence un matériau diélectrique en plusieurs couches. 7. Electrode laser, notamment pour système d'arme selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un.double cylindre en métal, de préférence- en aluminium, et à surface largement dimensionnée 70 10083 17 2044701 sert de cathode. 8. Electrode laser selon la revendication 7, caractérisée en ce que le double cylindre en métal est réalisé sous forme creuse ou bien est muni- de canaux. 5 9. Electrode laser selon les revendications 7 et 8, carac térisée en ce que le double cylindre en métal est muni d'une vis d'ajustage pour le réglage en hauteur. - 10. Système d'arme selon ■une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce qu'un réflecteur rotatif refroidi à 10 grande capacité réfléchissante est associé au laser infrarouge. 11. Système d'arme selon la revendication 10, caractérisé en ce que la position géométrique de l'axe du réflecteur rotatif peut être modifiée dans les trois dimensions par rapport à l'axe du laser ainsi que par rapport à l'axe du réflecteur d'émission 15 au moyen de servo-mécanismes. 12. Installation de réflexion pour fournir des densités de puissance extrêmement élevées à un système d'arme selon une des revendications 1 à 6 et 10 et 11, caractérisée en ce qu'un corps rotatif creux réfléchissant à l'extérieur, dont la face extérieu- 20 re est de préférence de forme torique ou sphérique, est mis en rotation autour d'un axe vertical au moyen d'agents refroidisseurs admis sous pression, de préférence de l'hélium liquéfié, lesdits agents refroidisseurs étant dirigés sur des déflecteurs et des aubes directrices disposées sur la paroi intérieure du corps rotatif 25 réfléchissant, une fente étant prévue entre ces derniers et la paroi. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que le gaz destiné au refroidissement de la surface extérieure réfléchissante sert simultanément de support au corps rotatif creux sur l'axe de rotation. 30 14. Installation selon les revendications 12 et 13, caracté risée en ce que l'axe de rotation du corps rotatif creux est muni de plusieurs conduites, l'agent refroidisseur étant introduit sous "haute pression au moyen de la conduite la plus interne, la conduite adjacente étant réalisée sous forme de chambre à vide, les 35 gaz d'échappement étant dirigés par la conduite de retour et les gaz destinés à former les supports étant dirigés séparément par la conduite extérieure. 15. Installation selon les revendications 12, 13 et 14, caractérisée en ce que l'axe de rotation est muni dans la butée du 40 corps rotatif creux de paliers auxiliaires de mise en marche, de 10083 18 2044701 préférence des paliers à rouleaux obliques. 16. Installation selon les revendications 12, 13, 14 et 15, caractérisée en ce que la conduite d'admission de l'agent refroidisseur et moteur aboutit dans une tuyère, de préférence annulaire. 5 17. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'une chemise de tuyau auxiliaire est disposée à une distance déterminée de la conduite d'admission pour délimiter une chambre à vide. 18. Installation selon les revendications 14 et 17, caracté-10 risée en ce que la conduite d'admission est fixée au moyen de nervures-support à la paroi intérieure de la chambre à vide, cette dernière étant fixée au moyen d'autres nervures-support à la conduite de retour. 19. Installation selon la revendication 12, caractérisée en 15 ' ce que l'ensemble du système réflecteur rotatif est placé soit dans line atmosphère d'hélium à pression définie, soit dans le vide. 20. Système d'arme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit, en vue de la réduction du foyer du laser infrarouge, un réflecteur parabolique d'émission refroidi, dont la po- 20 sition d'axe dans l'espace peut être modifiée suivant trois dimensions en même temps que le réflêcteur rotatif à partir du calculateur et au moyen de servo-mécanismes. 21 . Système d'arme selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'un système récepteur couplé au calculateur et comportant 25 des réflecteurs de réception, un détecteur et des amplificateurs est associé à un système émetteur qui se compose du laser infrarouge, du réflecteur rotatif et du réflecteur parabolique. 22. Système d'arme selon les revendications 20 et 21, caractérisé en ce que le calculateur commandant l'alimentation en éner-30. gie du laser infrarouge commande également les réflecteurs des systèmes d'émission et de réception, et en ce que ce calculateur commute automatiquement le laser infrarouge sur la puissance maximale lors de la localisation de la cible et de la focalisation du système sur ladite cible. 35 23. Système d'arme selon'les revendications 20, 21 et 22, caractérisé en ce que la localisation s'effectue au moyen d'un petit laser infrarouge à système d'émission approprié, commandé par le calculateur et en ce que, pour combattre les cibles détectées, on utilise un second laser infrarouge de puissance appropriée, 40 commandé par le mêxe calculateur. 70 10083 19 2044701 24. Installation d'étanchéité d'ion volume à basse pression par rapport à un vqlume à pression normale ou à haute pression sans utilisation de fenêtres, notamment pour un système d'arme selon une des revendications 1 à 6 et 20 à 23, caractérisée en 5 ce cu'un bouchon de gaz approprié est disposé dans un tuyau de chute de pression à dimensions définies, à l'ouverture du résonateur laser du côté extérieur. 25. Installation selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'une pompe reliée à un raccord est disposée en vue de pro- 10 duire. la chute de pression le long du tuyau entre l'atmosphère ambiante de l'ordre de 760 Torr par exemple et la pression du résonateur laser de l'ordre de 10 Torr, par exemple. 26. Installation selon les revendications 24 et 25, caractérisée en ce que le bouchon de gaz est en un gaz à haute transpa- 15 rence, comme de l'azote. 27. Installation selon les revendications 24, 25 et 26, ca-■ ractérisé.e en ce qua, en dehors d'une pompe pour le. gaz actif du laser, on prévoit une pompe pour engendrer le bouchon de gaz et en ce qu'on prévoit un dispositif d'émission de gaz placé de- 20 vant l'ouverture du tuyau de chute de pression. 28. Installation selon la revendication 27, caractérisée en qe que l'orifice du tuyau de chute de pression est muni de générateurs de tourbillons. 29. Système d'arme selon une des revendications 1' à 6 et 20 25' à 23, caractérisé en ce que la sortie des rayons du laser infrarouge est munie d'un tuyau de chute de pression à dimensions définies, disposé à l'ouverture du résonateur laser et en ce qu'une pompe est raccordée, pour l'abaissement de la pression de gaz de l'atmosphère ambiante à l'atmosphère du résonateur laser, audit 30 tuyau au moyen d'un raccord de pompe. 30o Système d'arme selon une des revendications 1 à 6 et 20 à 23, caractérisé en ce que plusieurs étages amplificateurs sont montés en aval du laser infrarouge.