EP0425386A1 - Fire control system adapted for use on a mask sighting telescope - Google Patents
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Abstract
Description
Le secteur technique de la présente invention est celui des conduites de tir équipant les véhicules de combat, tels les engins blindés. les chars. etc..The technical sector of the present invention is that of fire lines fitted to combat vehicles, such as armored vehicles. tanks. etc.
Les véhicules de combat ont une mission principale qui consiste à détruire ou neutraliser un adversaire. Les conditions dans lesquelles s'effectuent cette mission sont de plus en plus contraignantes vis à vis des matériels qui les remplissent. Aujourd'hui, les militaires exigent de leurs équipements la capacité du combat tout temps de jour et de nuit et dans des conditions climatiques difficiles : pluie, neiGe et brouillard. Le même souci de performances a conduit à diminuer le temps de réaction face à un ennemi potentiel en offrant au véhicule de combat des moyens de tir en marche sur des cibles elles-mêmes en mouvement conduisant à la multiplication des paramètres de tir à prendre en compte.Combat vehicles have a primary mission which is to destroy or neutralize an opponent. The conditions under which this mission is carried out are more and more restrictive with regard to the materials which fulfill them. Today, the military demands from their equipment the ability to fight all day and night and in difficult climatic conditions: rain, snow and fog. The same concern for performance has led to a reduction in reaction time in the face of a potential enemy by providing the combat vehicle with firing means in motion on targets which are themselves in motion, leading to the multiplication of the firing parameters to be taken into account. .
La fonction tir associe directement deux sous-fonctions :
- la fonction visée,
- la fonction feu (arme + munitions).The shooting function directly combines two sub-functions:
- the intended function,
- the fire function (weapon + ammunition).
Les sous-ensembles qui réalisent la fonction de tir et qui contribuent directement à sa performance sont communément appelés conduite de tir.The subassemblies which perform the firing function and which contribute directly to its performance are commonly called firing control.
La plupart des véhicules de combat existants sont dépourvus de conduite de tir permettant le tir en marche, voire le tir à l'arrêt sur cibles évolutives, avec de bonnes probabilités d'atteinte. Les systèmes de visée peuvent se classer dans deux familles :
- les viseurs de masque solidaires de l'arme,
- les viseurs de toit liés par une recopie électrique ou mécanique à l'arme.Most of the existing combat vehicles are devoid of fire control allowing walking fire, or even stopped fire on evolving targets, with good probabilities of attack. Aiming systems can be classified into two families:
- the mask sights attached to the weapon,
- the roof finders linked by an electrical or mechanical copy to the weapon.
La première classe de viseurs équipe une grande partie du parc des chars de bataille. Ils existent dans différentes versions.The first class of sights is fitted to a large part of the fleet of battle tanks. They exist in different versions.
Pour les systèmes les plus rustiques, l'équipement du tireur de ces véhicules est limité à une lunette de masque (liée au canon) dont la seule "conduite de tir" se limite à un micromètre gravé indiquant les corrections balistiques à effectuer en fonction de la nature de la munition et de la distance de tir.For the most rustic systems, the equipment of the shooter of these vehicles is limited to a mask telescope (linked to the barrel) whose only "fire control" is limited to a engraved micrometer indicating the ballistic corrections to be made depending on the nature of the ammunition and the firing distance.
Les systèmes les plus récents offrent, associés à la lunette de masque, une conduite de tir permettant à l'équipage du véhicule d'effectuer avec une bonne probabilité d'atteinte des tirs à l'arrêt sur cibles évolutives.The most recent systems offer, combined with the mask scope, a fire control system allowing the vehicle crew to carry out with a good probability of hitting stationary shots on evolving targets.
Il existe des viseurs monoblocs qui remplissent les fonctions ci-dessus et dont l'intégration dans un sytème d'armes est pensée lors de la conception de l'ensemble. Ces viseurs sont dans leur grande majorité des viseurs de toit dont l'implantation sur des véhicules anciens nécessitent de profondes modifications remettant en cause la cohérence du système de base.There are monoblock sights which fulfill the above functions and whose integration into a weapon system was thought out during the design of the assembly. These viewfinders are for the most part roof viewfinders, the installation of which on old vehicles requires major modifications calling into question the consistency of the basic system.
Enfin les systèmes de visée et de conduite de tir en cours de développement donneront à l'équipage du char la capacité de détruire en marche et à l'arrêt des cibles statiques ou en mouvement.Finally, the aiming and fire control systems currently under development will give the tank crew the ability to destroy static and moving targets on and off.
De nos jours, un grand nombre de chars est donc démuni de toute conduite de tir moderne en particulier de télémétrie laser (détermination automatique de la distance séparant le char tireur de la cible) et surtout de stabilisation de visée autorisant l'observation et le tir en marche.Nowadays, a large number of tanks are therefore deprived of all modern fire control, in particular laser telemetry (automatic determination of the distance separating the shooting tank from the target) and above all aiming stabilization allowing observation and shooting. working.
Le but de la présente invention est donc de proposer une conduite de tir, pour équiper les véhicules de combat munis d'une lunette de masque, assurant à la fois la stabilisation de la ligne de visée et la télémètrie laser.The object of the present invention is therefore to propose a fire control, for equipping combat vehicles provided with a mask telescope, ensuring both the stabilization of the line of sight and the laser telemetry.
L'invention a donc pour objet une conduite de tir adaptable sur une lunette de masque d'un véhicule de combat, du type comportant notamment un miroir stabilisé, un laser de télémétrie, et un boîtier électronique de commande, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier soudé sur le masque de tourelle renfermant le miroir stabilisé incliné par rapport à l'horizontale de façon à référencer l'axe de visée passant par le miroir par rapport à l'axe des tourillons de l'arme et de l'axe de tir, le laser étant agencé pour envover ses faisceaux d'émission et de réception suivant l'axe de visée de la lunette et l'axe de visée stabilisé.The invention therefore relates to a firing line adaptable to a mask scope of a combat vehicle, of the type comprising in particular a stabilized mirror, a telemetry laser, and an electronic control unit, characterized in that it includes a housing welded to the turret mask enclosing the stabilized mirror inclined with respect to the horizontal so as to reference the line of sight passing through the mirror with respect to the axis of the trunnions of the weapon and the firing axis, the laser being arranged to surround its emission and reception beams along the sighting axis of the telescopic sight and the stabilized sighting axis.
La conduite de tir comprend un bloc optique disposé entre le miroir stabilisé et la lunette, constitué d'une lame semi-transparente, d'une lame dichroïque et d'un miroir pour assurer l'harmonisation des faisceaux émission et réception laser avec l'axe de visée de la lunette.The firing line comprises an optical unit arranged between the stabilized mirror and the telescope, consisting of a semi-transparent blade, a dichroic blade and a mirror to ensure the harmonization of the laser emission and reception beams with the scope of the telescope.
La lame dichroïque est fixe et inclinée à 45° sur l'axe de visée de la lunette et le miroir est situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à celui de la lame dichroïque, la lame et le miroir étant aptes à assurer la réflexion des faisceaux émission et réception du laser.The dichroic blade is fixed and inclined at 45 ° on the line of sight of the telescope and the mirror is situated in a plane substantially perpendicular to that of the dichroic blade, the blade and the mirror being capable of ensuring the reflection of the emission beams and receiving the laser.
Le miroir est mobile en site et en gisement de façon à compenser les écarts d'harmonisation entre les axes émission et réception laser avec l'axe de visée de la lunette.The mirror is movable in elevation and in bearing so as to compensate for differences in harmonization between the laser emission and reception axes with the sighting axis of the telescope.
Le laser est muni d'un réticule injecté suivant la voie réception dans la lunette par l'intermédiaire de la lame dichroïque et d'un coin de cube présentant sa base transparente à 45° par rapport à la lame dichroïque et placé sur le trajet optique pour recevoir le faisceau provenant de la lame dichroïque, la lame étant d'un côté transparente dans le visible et de l'autre réfléchissante afin d'amener l'image du réticule suivant l'axe de visée de la lunette.The laser is provided with a reticle injected along the reception path into the telescope via the dichroic blade and a cube corner having its base transparent at 45 ° relative to the dichroic blade and placed on the optical path. to receive the beam from the dichroic blade, the blade being on one side transparent in the visible and on the other reflective in order to bring the image of the reticle along the line of sight of the telescope.
La lame dichroïque est traitée d'une part sur une face pour réfléchir la longueur d'onde du laser et transmettre le visible, et d'autre part sur l'autre face pour réfléchir partiellement le rayonnement visible.The dichroic plate is treated on the one hand on one side to reflect the wavelength of the laser and transmit the visible, and on the other hand on the other side to partially reflect the visible radiation.
Le boîtier se présente sous la forme d'un bâti dans lequel des glissières support sont engagées par coulissement à l'intérieur de celui-ci.The housing is in the form of a frame in which support slides are engaged by sliding inside thereof.
Le laser est relié mécaniquement au boîtier suivant une référence mécanique définie par rapport à l'axe des tourillons de l'arme et à l'axe de tir.The laser is mechanically connected to the housing according to a mechanical reference defined with respect to the axis of the weapon's journals and to the firing axis.
Un avantage de la présente invention réside dans le fait que, pour la première fois, il est possible d'assurer l'observation et le tir en marche avec une lunette de masque sans modification mécanique ou optique de celle-ci.An advantage of the present invention lies in the fact that, for the first time, it is possible to ensure observation and shooting on the fly with a mask scope without mechanical or optical modification thereof.
Un autre avantage réside dans le fait que l'adaptation du dispositif selon l'invention sur une lunette de masque n'entraîne qu'une modification du chemin optique de l'image du paysage entrant dans la lunette, tout en autorisant la visée et le tir à l'aide de la lunette.Another advantage lies in the fact that the adaptation of the device according to the invention to a mask telescope only results in a modification of the optical path of the image of the landscape entering the telescope, while allowing the aiming and the shooting using the telescope.
Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif selon l'invention se présente sous la forme d'un kit adaptable sur tout type de lunette de masque, et ce, pour un coût avantageux.Another advantage lies in the fact that the device according to the invention is in the form of a kit adaptable to any type of mask lens, and this, for an advantageous cost.
D'autres avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront à la lecture du complément de description qui va suivre en relation avec un dessin sur lequel :
- - La figure 1 est une vue perspective montrant l'implantation de la conduite de tir selon l'invention,
- - La figure 2 représente le schéma optique de la conduite de tir selon l'invention,
- - La figure 3 montre la structure mécanique de la conduite de tir.
- FIG. 1 is a perspective view showing the location of the firing line according to the invention,
- FIG. 2 represents the optical diagram of the firing line according to the invention,
- - Figure 3 shows the mechanical structure of the firing line.
La figure 1 montre la tourelle 1 d'un véhicule de combat équipé notamment d'un canon 2, portant un masque 3. Cette tourelle comprend une lunette de tir non visible sur ce dessin, dont l'axe de visée est parallèle à l'axe de tir 31, c'est-à-dire l'axe du canon 2. Le dispositif selon l'invention est intégré dans un boîtier 4 fixé sur le masque 3 par soudure, avec recopie de l'axe 30 des tourillons du canon et de l'axe de tir. L'harmonisation des axes de visée et de tir sera expliquée plus en détail en relation avec la figure 2. Le boîtier est muni sur sa face avant de volets de fermeture 5 permettant d'obstruer l'une des voies de visée.FIG. 1 shows the
La figure 2 est un schéma illustrant la structure optique de la conduite de tir selon l'invention et partiellement celle de la lunette 6 dont l'axe de visée est référencé en 7 avec son réticule de visée 8 et la lentille 9 de focalisation. Le dispositif selon l'invention comprend un miroir stabilisé 10 réglable en site et en gisement et délimitant l'axe de visée stabilisé 11 et une lame 12 assurant d'une part, la réflexion de l'axe de visée stabilisée 11 sur l'axe de visée 7 de la lunette et d'autre part la transmission de l'axe de visée 7 vers la cible. La lame 12 est du type semi-réfléchissante. A cette visée stabilisée, on intègre une voie laser destinée à mesurer la distance de la cible et à injecter la valeur obtenue dans un calculateur de tir non représenté sur cette figure.FIG. 2 is a diagram illustrating the optical structure of the firing line according to the invention and partially that of the
La voie laser comprend un laser 13. dont la voie émission 14 est dirigée sur la cible par un premier miroir 15. un second miroir 16, une lame dichroïque 17. la lame 12 et le miroir stabilisé 10. Chacun de ces éléments optiques provoque une réflexion de 90° du faisceau lumineux et ceux-ci sont traités pour réfléchir la longueur d'onde de 1 060 nm du faisceau laser. Le miroir 16 est monté mobile de façon à assurer une plage de réglage en site et en gisement.The laser path comprises a
La voie émission 14 du laser comporte encore un afocal d'émission 24 pour limiter la divergence du faisceau, constitué d'une lentille divergente suivie d'une lentille convergente.The
La voie réception 18 parvientS au laser 13 par le miroir stabilisé 10, la lame 12, la lame dichroïque 17, le second miroir 16 et le cube dichroïque 19. Entre le cube 19 et le second miroir 16 est placée une lentille convergente 20 de réception et de collimation dont le rôle est de collecter le flux laser en retour et de collimater le réticule laser à l'infini. Entre le laser 7 et le cube 19, on place successivement une lentille convergente 21a et un diaphragme de champ 21b pour limiter le champ de réception laser. Le miroir 10, la lame 12, la lame dichroïque 17, le miroir 16 et le cube 19 assurent des réflexions à 90° de la voie réception.The
L'intégration d'une télémétrie laser nécessite obligatoirement l'harmonisation d'un réticule d'harmonisation avec le réticule de visée 8 de la lunette 6. A cette fin et selon l'invention, on grave un réticule 22, dit réticule laser, qui est injecté par la diode 23 dans la voie réception laser 18. Ce réticule 22 est éclairé par l'arrière et suit la voie réception 18 en traversant la lame dichroïque 17. Le faisceau est alors repris par un coin de cube 25, et après une double réflexion, ressort parallèlement au faisceau incident. Il est ensuite réfléchi par la lame dichroïque 17 vers la lentille 9 et focalisé en cas de concordance sur le réticule 8 de la lunette 6. En l'absence de concordance, on commande en site et en gisement le miroir 16 pour amener l'image du réticule laser 22 sur l'image du réticule 8.The integration of a laser telemetry necessarily requires the harmonization of a harmonization reticle with the aiming
Bien entendu. les informations de télémétrie sont envoyées par une liaison électrique dans un boîtier électronique de commande de type connu (non représenté) disposé à l'intérieur du véhicule de combat.Of course. the telemetry information is sent by an electrical link in an electronic control box of known type (not shown) arranged inside the combat vehicle.
Sur la figure 3 on a représenté la structure mécanique intégrant le dispositif selon l'invention qui est monté dans le boîtier. Les éléments optiques décrits en relation avec la figure 2 y sont fixés de façon classique selon la disposition décrite. Par contre, le laser 13 est fixé sur une platine 26 recevant également un carter 27 renfermant les éléments optiques d'émission et de réception laser (15,24, 21a, 21b, 19, 20). La platine 26 et le carter 27 sont solidaires de la structure interne du boîtier comprenant les glissières 4a, 4b et 4c. Ces glissières sont engagées par coulissement à l'intérieur du boîtier, tout en recopiant les références mécaniques de ce boîtier. La glissière avant 4a du boîtier laisse apparaître le miroir stabilisé 10. Le laser 13 est alimenté par le câble électrique 28, lequel est relié aux sources électriques du véhicule de combat. La liaison électrique émerge au niveau du masque 3 de la tourelle pour pénétrer à l'intérieur du boîtier 4. A l'avant du boîtier 4, on voit encore le bouton 29 de réglage du miroir 16 permettant d'harmoniser les voies laser avec le réticule 8 de visée de la lunette. La procédure d'harmonisation de l'axe de tir 31 et de l'axe de visée 7 est connue en elle même et n'a pas à être explicitée.In Figure 3 there is shown the mechanical structure incorporating the device according to the invention which is mounted in the housing. The optical elements described in relation to FIG. 2 are fixed therein in a conventional manner according to the arrangement described. On the other hand, the
Le bloc de stabilisation se compose d'un miroir de pointage mobile suivant deux axes équipé d'un gyroscope.The stabilization block consists of a mobile pointing mirror along two axes equipped with a gyroscope.
Comme il ressort de la description ci-dessus, le viseur offre deux voies :
- la voie normale 11 qui permet de faire de l'observation et du tir à l'arrêt ou en marche, la cible étant télémétrée par la voie stabilisée,
- la voie de secours 7 qui correspond à l'axe de visée normale de la lunette 6, vient suppléer la défaillance éventuelle de la voie normale. Elle permet de faire de l'observation et du tir uniquement à l'arrêt.As is clear from the description above, the viewfinder offers two ways:
- the
- the
Pour assurer la sécurité de l'observateur contre les retours laser et les télémétries extérieures, un filtre de protection peut être fixé sur le trajet optique en avant de la lunette 6.To ensure the safety of the observer against laser returns and external telemetry, a protection filter can be attached to the optical path in front of the
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