Engin du type projectile cargo à usage multiples

Abstract

 La présente invention concerne un engin du type projectile cargo porteur d'une pluralité de sous-ensembles, tels que notamment munitions ou charges utiles, disposés à l'intérieur du corps (1) de l'engin présentant une forme généralement cylindrique.
Cet engin comporte un dispositif de commande des sous-ensembles (2) muni d'un circuit électrique comportant une source d'énergie autonome et un interrupteur (6) qui ferme le circuit en présence du liquide.
Le dispositif de commande comprend une unité centrale (5) gérée par un microprocesseur assurant le fonctionnement des sous-ensembles (2) suivant une séquence prédéterminée, et un détecteur de positionnement de l'engin par rapport à la surface du milieu liquide.
L'engin comporte au moins un moyen d'autodestruction (7).
Application notamment dans le domaine militaire comme artifices de marquage en mer de longue durée.

Description

[0001] Le secteur technique de la présente invention est celui des engins du type projectile cargo, porteurs d'une pluralité de sous-ensembles disposés à l'intérieur du corps de l'engin présentant une forme généralement cylindrique.

[0002] Plus précisément, la présente invention se rapporte à un engin porteur de munitions ou charges utiles dont le fonctionnement de l'engin et des charges est conditionné par la présence d'un liquide.

[0003] Dans le cadre de cette invention, les engins porteurs désignent, soit :

• un projectile, autopropulsé ou non, largué à partir d'un aéronef, d'un véhicule marin ou sous-marin,
• un corps creux contenant des sous-ensembles et des moyens de commandes de ceux-ci, posé directement sur la surface du milieu liquide.

[0004] Dans le domaine de l'armement, on connaît différents projectiles cargo, tirés par des canons de gros calibre par exemple, qui libèrent ou éjectent leurs sous-munitions sur leur trajectoire pendant le vol, ou au moment de l'impact sur le sol.

[0005] Généralement, sur ce type de projectiles cargo, l'éjection et/ou la mise à feu des sous-munitions sont soumises, soit aux conditions de tir ou de vol du projectile porteur, soit à la vitesse d'impact de ce dernier sur le sol.

[0006] On connaît également des artifices de signalisation pour repérage en mer constitués d'un projectile contenant une seule charge à effet spécifique, généralement unique, du type fumigène ou éclairant. La mise à feu de la charge de marquage est déclenchée par la vitesse d'impact de l'artifice sur la surface de l'eau.

[0007] Ces projectiles cargo et artifices de signalisation présentent un inconvénient majeur lié aux conditions d'éjection et de mise à feu des charges utiles rappelées ci-dessus. En effet, ces conditions interdisent une utilisation, sans intervention manuelle, d'un engin qui serait posé sur l'eau sans vitesse initiale, à partir d'un bâtiment de surface par exemple.

[0008] De plus, les artifices de signalisation connus, utilisés notamment pour le marquage en mer, présentent l'un ou l'autre des inconvénients suivants :

• effet de marquage spécifique généralement unique,
• durée de marquage très réduite,
• sécurité de fonctionnement unique,
• absence de moyen d'autodestruction,
• risques incendiaires importants.

[0009] On connaît également le brevet WO-A-88 01364 qui décrit une fusée éclairante, lancée à partir d'un sous-marin, contenant une composition projetée en l'air lorsque la fusée se trouve sur la surface de l'eau. Cette fusée comporte notamment un détecteur d'inclinaison et un capteur détectant la position de son nez au-dessus de l'eau, conditionnant le début du cycle de lancement et de mise à feu de la composition éclairante. L'énergie nécessaire au circuit électrique provient de batteries à eau de mer activées par l'ouverture d'une vanne lorsque la fusée atteint la surface de l'eau.

[0010] Cette fusée, contenant une seule charge éclairante, présente l'inconvénient d'être alimentée par des batteries à eau de mer qui sont généralement encombrantes pour délivrer une puissance suffisante. Elles sont également onéreuses et mal adaptées au fonctionnement de nombreuses charges utiles contenues dans un projectile cargo.

[0011] On connaît le brevet US-A-4 335 656 décrivant une fusée éclairante lancée depuis un sous-marin et contenant une ou plusieurs compositions pyrotechniques fumigènes et/ou éclairantes reliées à un parachute. La charge d'éjection des compositions est initiée par un détonateur électrique alimenté par une batterie à eau de mer. Un temporisateur électronique, relié à un détecteur de position verticale stable du corps de la fusée à la surface de l'eau, est placé entre la batterie et détonateur électrique.

[0012] Le circuit électrique de cette fusée à charges multiples est également alimenté par une batterie à eau de mer, avec les inconvénients rappelés ci-dessus.

[0013] On connaît également le brevet GB-A-2 210 147 montrant un mécanisme réversible d'armement pour un marqueur pyrotechnique flottant, comprenant notamment un détonateur électrique alimenté par une batterie activée par la présence de l'eau.

[0014] Ce type de source d'énergie ne fournit pas une puissance constante suffisante pour assurer le bon fonctionnement d'un projectile cargo porteur de plusieurs sous-ensembles initiés suivant une séquence prédéterminée.

[0015] On connaît le brevet DE-A-2 209 445 qui décrit un projectile cargo contenant plusieurs sous-ensembles du type charges creuses disposées dans un corps cylindrique, pour détruire des navires et plus particulièrement des sous-marins. Ce projectile cargo, lancé au-dessus de la cible, disperse les sous-ensembles en altitude grâce à une charge centrale de dispersion et des cordeaux détonants qui découpent le corps cylindrique. Chaque sous-ensemble est autonome et comporte notamment une batterie thermique activée par un élément chauffant et un interrupteur du circuit électrique fermé par l'eau reliant ses deux électrodes lorsque le sous-ensemble est immergé. Si l'un des sous-ensembles n'atteint pas sa cible, il s'autodétruit par explosion de la charge creuse après un délai prédéterminé.

[0016] L'inconvénient d'un tel projectile cargo est de nécessiter autant de batteries thermiques que de sous-ensembles transportés, entraînant un prix de revient excessif de l'ensemble.

[0017] De plus ces batteries thermiques, comme les batteries à eau de mer, ont une durée de fonctionnement limitée après activation ne permettant pas leur utilisation en tir séquentiel de longue durée.

[0018] De plus, ce projectile cargo permet uniquement une éjection simultanée des sous-ensembles. Seule l'autodestruction de chaque sous-ensemble par explosion de la charge creuse est prévue et non celle du projectile cargo porteur de ces sous-ensembles.

[0019] De façon générale, les dispositifs décrits dans les brevets mentionnés ci-dessus prévoient des batteries amorçables pour fournir l'énergie nécessaire à leur fonctionnement, présentant des contraintes multiples incompatibles avec les exigences d'un projectile cargo à usages multiples.

[0020] Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients rappelés ci-dessus en proposant un engin du type projectile cargo porteur de munitions ou charges utiles, apte à déclencher l'éjection et/ou le fonctionnement de celles-ci, quelles que soient les conditions dans lesquelles l'engin est mis au contact d'un milieu liquide, et comportant un circuit électrique alimenté de façon durable avec une source d'énergie autonome fonctionnant indépendamment du milieu liquide.

[0021] La présente invention a également pour but de permettre le choix de munitions ou charges utiles identiques ou variées disposées dans l'engin, afin d'obtenir des effets simples ou multiples, adaptés aux circonstances d'utilisation.

[0022] Un autre but de l'invention est d'assurer une destruction automatique de l'engin, indépendamment de ses conditions de mise à l'eau, de l'initiation et du fonctionnement des sous-ensembles portés par l'engin.

[0023] Pour ce faire, l'invention a pour objet un engin du type projectile cargo à usages multiples porteur de sous-ensembles tels que notamment munitions ou charges utiles, apte à fonctionner en présence d'un liquide, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande des sous-ensembles muni d'un circuit électrique comportant une source d'énergie autonome et un interrupteur qui ferme le circuit en présence du liquide.

[0024] De préférence, le dispositif de commande comprend une unité centrale gérée par un microprocesseur assurant le fonctionnement des sous-ensembles suivant une séquence prédéterminée.

[0025] Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de commande comporte un détecteur de positionnement de l'engin par rapport à la surface du milieu liquide.

[0026] L'unité centrale peut comporter un temporisateur électronique, conditionnant le début de la séquence de fonctionnement des sous-ensembles.

[0027] Selon une variante de réalisation, le dispositif de commande peut être muni d'un temporisateur pyrotechnique, remplaçant le temporisateur électronique de l'unité centrale.

[0028] L'engin peut comporter au moins un moyen d'autodestruction, de préférence par immersion du corps de l'engin, et un moyen de marquage par coloration de la surface de l'eau.

[0029] Les sous-ensembles peuvent être initiés simultanément, en continu ou en discontinu.

[0030] Cette initiation de chaque sous-ensemble peut intervenir après leur éjection de l'engin porteur, ou directement dans le corps de l'engin sans éjection préalable.

[0031] Selon différentes variantes d'utilisation, l'un au moins des sous-ensembles peut être constitué par une charge fumigène, éclairante, de marquage infrarouge, de leurrage, de minage, de déminage, ou de feux de réjouissance par exemple; ou encore par une charge comportant un panachage de deux ou plusieurs des différents types de charges énumérés.

[0032] En raison de sa polyvalence, cet engin présente l'avantage d'être utilisable à partir de nombreux véhicules aériens (drome, aéronef, missile, roquette, etc.), marins ou sous-marins (navire, torpille, etc.), pour assurer différentes missions (marquage visuel, sonore et/ou infrarouge, leurrage, balisage, minage, tir de feux de réjouissance, etc.), ces missions pouvant être combinées entre elles.

[0033] Cet engin présente l'avantage de fonctionner grâce à une source d'énergie unique et autonome, par conséquent indépendante du milieu liquide, capable d'alimenter le circuit électrique pendant des séquences de longue durée.

[0034] Un autre avantage réside dans la possibilité d'accroître notablement la durée de marquage par rapport aux artifices de signalisation existants, en associant plusieurs engins porteurs de charges multiples tirées en continu.

[0035] Cette invention présente l'avantage de fournir des engins ayant des coûts de fabrication très réduits et une logistique simplifiée.

[0036] Les engins porteurs de sous-charges panachées permettent par exemple, de résoudre avantageusement les problèmes rencontrés par l'aéronavale au cours d'interventions se déroulant par temps de brouillard.

[0037] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée, non limitative, d'un mode de réalisation de l'invention.

[0038] Cette description sera faite en regard des dessins annexés parmi lesquels :

• la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de l'engin selon l'invention,
• la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale agrandie et partielle de l'engin, montrant notamment le dispositif de commande,
• la figure 3 représente une vue en coupe agrandie du moyen d'autodestruction de l'engin,
• la figure 4 représente un schéma synoptique du dispositif de commande des sous-ensembles avec l'unité centrale selon l'invention,
• la figure 5 représente un organigramme précisant les étapes de fonctionnement du dispositif de commande.

[0039] En référence aux figures 1 et 2, on voit un engin du type projectile cargo selon l'invention, constitué notamment d'un corps creux 1 généralement tubulaire contenant plusieurs sous-ensembles 2 disposés longitudinalement dans sa partie centrale. L'une des extrémités du corps est fermée par un obturateur présentant autant d'orifices que de sous-ensembles contenus dans l'engin, l'autre extrémité comportant un premier élément 3 logé dans le corps et solidarisé par tout moyen connu (sertissage par exemple) avec un second élément 4 de forme sensiblement semi-sphérique externe au corps 1.

[0040] Ces deux éléments, communiquant entre eux, constituent la tête de l'engin.

[0041] Le premier élément 3 comporte l'extrémité inférieure de chaque sous-ensemble munie d'un moyen de mise à feu 12 adapté au type de sous-ensemble concerné, ce moyen pouvant être un allumeur 12 électrique ou électropyrotechnique de type connu par exemple.

[0042] Ce premier élément comporte également un tube cylindrique 18 reliant les moyens d'autodestruction 7 de l'engin (compris dans l'élément 4) avec la partie centrale de l'engin contenant les sous-ensembles.

[0043] On notera que la forme des sous-ensembles 2 représentés sur ces figures n'est pas limitative et peut être toute autre, selon le type de munitions ou charges utiles choisies.

[0044] Le second élément extrême 4 comporte notamment deux orifices 20 d'entrée d'eau, disposés transversalement et communiquant avec un canal longitudinal contenant un interrupteur à eau 6 muni de deux électrodes reliées à une unité centrale de commande 5, et deux moyens d'autodestruction 7 identiques également reliés à l'unité centrale.

[0045] L'interrupteur à eau 6 est constitué de deux électrodes traversant un isolant présentant une extrémité de forme conique ayant un angle au sommet d'environ 30°, les extrémités de chaque électrode étant légèrement en retrait par rapport à la pointe du cône.

[0046] Cette forme particulière de l'interrupteur à eau 6 (électrodes et isolant) permet d'éviter l'apparition et la formation de gouttelettes d'eau, liées à la condensation ou à l'humidité, susceptibles de provoquer la fermeture accidentelle du circuit électrique.

[0047] Chaque moyen d'autodestruction 7 (figure 3), assurant également le marquage par coloration de la surface de l'eau à proximité de l'engin, est constitué d'un corps creux présentant une ouverture fermée par un paillet 22 formant obstacle entre le milieu liquide et une substance colorante 23 contenue dans le corps.

[0048] Un allumeur 13 électrique ou électropyrotechnique de type connu (éventuellement identique aux allumeurs 12 mentionnés plus haut), relié à l'unité centrale 5, est logé au centre du corps comportant également deux orifices 19 pratiqués dans la partie opposée à celle recevant le paillet 22.

[0049] L'obturation de ces deux orifices est assurée par deux disques 21 amovibles, maintenus par la substance colorante 23.

[0050] La figure 4 montre plus particulièrement le dispositif de commande des sous-ensembles 2 contenus dans le corps 1 de l'engin.

[0051] Ce dispositif de commande comprend un circuit électrique ouvert ou fermé par l'interrupteur à eau 6 associé à un détecteur de positionnement 9 de l'engin par rapport à la surface de l'eau, les moyens de mise à feu 12 et 13, reliés à l'unité centrale de commande 5 comportant un microprocesseur 10, l'ensemble du circuit étant alimenté par une source d'énergie 8 autonome stabilisée, via un interrupteur électronique 16 associé à un relais et un stabilisateur 17.

[0052] Cette source d'énergie autonome 8, intégrée dans l'unité centrale de commande 5, est constitué de deux piles "bouton" au lithium présentant une longue durée d'utilisation. Cette source d'énergie est autonome et par conséquent indépendante du milieu ambiant. A l'état de veille ou à l'état initial, la consommation d'énergie est nulle. Le courant électrique est délivré uniquement lorsque le circuit est fermé par l'interrupteur à eau 6 d'une part, et que l'engin est stabilisé en position verticale à la surface de l'eau d'autre part.

[0053] En sortie, le microprocesseur conditionne le chargement d'un condensateur 11 par l'intermédiaire d'un temporisateur électronique 14.

[0054] Le condensateur alimente les différents moyens de mise à feu 12 et 13 suivant la séquence de fonctionnement déterminée par le microprocesseur.

[0055] Selon une variante de réalisation, le dispositif de commande peut comporter un temporisateur pyrotechnique de type connu (non représenté), en remplacement du temporisateur électronique 14 de l'unité centrale mentionné ci-dessus.

[0056] L'unité centrale 5 comporte également une prise d'auto-test 15, permettant de vérifier son bon fonctionnement.

[0057] Le fonctionnement de l'engin est le suivant.

[0058] L'engin du type projectile cargo contenant une pluralité de sous-ensembles est mis sur la surface de l'eau par un moyen quelconque.

[0059] L'eau pénètre dans la tête de l'engin par les deux orifices 20 de l'élément 4 et vient au contact des électrodes de l'interrupteur à eau 6 pour entraîner la fermeture du circuit électrique (figure 5).

[0060] Simultanément, l'engin se stabilise verticalement sur la surface de l'eau, permettant au détecteur de positionnement 9 d'autoriser la fermeture de l'interrupteur électronique 16 et l'alimentation de l'ensemble du circuit par la source d'énergie autonome 8 (piles).

[0061] Le microprocesseur 10 analyse le temps de présence continue de l'eau au contact des électrodes de l'interrupteur à eau 6. Lorsque ce temps est supérieur au temps T prédéterminé mesuré par le temporisateur 14, le microprocesseur 10 autorise le chargement du condensateur 11.

[0062] Le microprocesseur 10 vérifie que les conditions de sécurité de fonctionnement, constituées par la présence du milieu liquide (interrupteur à eau 6) et la position verticale de l'engin (détecteur 9), sont toujours réunies, il autorise alors la mise à feu des allumeurs électropyrotechniques 12.

[0063] La mise à feu des allumeurs 12 des différents sous-ensembles 2 est effectuée suivant la séquence de fonctionnement programmée dans le microprocesseur 10.

[0064] Ainsi, selon la programmation choisie pour le microprocesseur et la durée de fonctionnement des différents sous-ensembles 2, les effets spécifiques produits peuvent être simultanés, continus ou discontinus.

[0065] La fonction d'autodestruction de l'engin est indépendante des conditions de mise à l'eau de celui-ci, de l'initiation et du fonctionnement de chaque sous-ensemble.

[0066] Elle est pilotée par le microprocesseur 10 qui autorise la mise à feu du ou des moyens d'autodestruction 7 au moment déterminé de la séquence de fonctionnement du dispositif de commande.

[0067] La fonction d'autodestruction peut être couplée avec une fonction de marquage par coloration de la surface de l'eau à proximité de l'engin.

[0068] Le paillet 22 d'obturation de chaque moyen d'autodestruction et de coloration 7 est crevé par la mise à feu de l'allumeur 13 autorisée par le microprocesseur.

[0069] Le fonctionnement de cet allumeur n'est possible que si les deux sécurités de fonctionnement définies précédemment ont été levées.

[0070] Le paillet 22 étant crevé, l'eau attaque la substance colorante 23 des moyens d'autodestruction 7 et la dissout, ce qui provoque la coloration de la surface de l'eau près de l'engin. Les temps de dissolution de la substance colorante 23 et de coloration de l'eau dépendent notamment des caractéristiques de dimension et de compression de cette substance.

[0071] Lorsque la substance colorante est complètement dissoute, les deux disques 21 sont libérés, autorisant le passage de l'eau par les orifices 19. L'eau entre dans la tête de l'engin, passe dans le tube 18 et pénètre dans le corps 1.

[0072] Ainsi alourdi, l'engin s'autodétruit par immersion au fond de l'eau.

[0073] Selon une autre variante de fonctionnement, les moyens d'autodestruction 7 peuvent être utilisés uniquement pour assurer le marquage par coloration de la surface de l'eau sans entraîner l'immersion de l'engin. Pour cela, les orifices 19 sont supprimés ou maintenus fermés par tout moyen approprié, interdisant ainsi à l'eau de pénétrer dans la tête et le corps de l'engin.

Revendications

1 - Engin du type projectile cargo à usages multiples porteur de sous-ensembles tels que notamment munitions ou charges utiles, apte à fonctionner en présence d'un liquide, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande des sous-ensembles (2) muni d'un circuit électrique comportant une source d'énergie (8) autonome et un interrupteur (6) qui ferme le circuit en présence du liquide.

2 - Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte une unité centrale (5) gérée par un microprocesseur (10) assurant le fonctionnement des sous-ensembles (2) suivant une séquence prédéterminée.

3 - Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un détecteur de positionnement (9) de l'engin par rapport à la surface du milieu liquide.

4 - Engin selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité centrale (5) comporte un temporisateur électronique (14) conditionnant le début de la séquence de fonctionnement des sous-ensembles.

5 - Engin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un temporisateur pyrotechnique.

6 - Engin selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen d'autodestruction (7) de l'engin.

7 - Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen d'autodestruction (7) par immersion de l'engin, et un moyen de marquage (7) par coloration de la surface de l'eau.

8 - Engin selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les sous-ensembles (2) sont initiés simultanément, en continu ou en discontinu.

9 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'initiation des sous-ensembles se produit à l'intérieur du corps (1) de l'engin.

10 - Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'initiation des sous-ensembles intervient après leur éjection du corps (1) de l'engin porteur.

11 - Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'un au moins des sous-ensembles est constitué par une charge fumigène, éclairante, de marquage infrarouge, de leurrage, de minage ou de déminage, ou encore une charge de feux de réjouissance.

12 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des sous-ensembles est constitué par une charge panachée à effets multiples.

Dessins