EP1034411A1 - Generateur pyroacoustique pour la protection de sous-marins et de batiments de surface - Google Patents

Generateur pyroacoustique pour la protection de sous-marins et de batiments de surface

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EP1034411A1
EP1034411A1 EP98958287A EP98958287A EP1034411A1 EP 1034411 A1 EP1034411 A1 EP 1034411A1 EP 98958287 A EP98958287 A EP 98958287A EP 98958287 A EP98958287 A EP 98958287A EP 1034411 A1 EP1034411 A1 EP 1034411A1
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EP
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housing
charges
initiation
submunition
elementary
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Marc Pignol
Philippe Mourry
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Etienne LaCroix Tous Artifices SA
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Definitions

  • the present invention relates to a pyroacoustic device forming a jammer or decoy, for the protection of submarines or surface vessels.
  • the object of the present invention is to propose a new device which is more effective than the prior devices known with regard to torpedo homing heads.
  • control means capable of initiating said plurality of charges, according to a controlled sequence corresponding to a step between the initiation of two successive charges between 0.2 and 0.5 s.
  • FIG. 1 schematically represents, according to a top half view in longitudinal section and a bottom side half view, a housing according to the present invention
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of this structure
  • FIG. 3 schematically represents an elementary load according to the invention
  • FIG. 4 represents a variant staggered arrangement of charges in accordance with the invention
  • FIG. 5 represents a view similar to FIG. 1 of a housing according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 6 represents a cross-sectional view of this same housing
  • FIG. 7 represents a view similar to FIG. 1 of a housing according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 8 represents a plan view of a wafer of charges of this third embodiment
  • FIG. 9 illustrates the implementation of the charges contained in such a wafer
  • FIG. 10 represents a rocket designed for the implementation of the device according to the invention
  • FIG. 11 schematically illustrates the operation of the device according to the invention
  • FIG. 12 represents a transverse view of a base ensuring the connection between a buoy and the housing
  • FIGS. 13 and 14 respectively represent views in longitudinal section of this base according to the section planes referenced XIII and XIV in FIG. 12,
  • FIG. 15 represents a view in longitudinal section of a rocket according to another alternative embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 represents a cross-sectional view of this rocket
  • FIG. 17 shows schematically the sequencing of implementation of the pyrotechnic device according to this alternative embodiment of the present invention.
  • This box 100 is connected to a positioning structure controlled underwater.
  • a positioning structure controlled under water can be the subject of numerous embodiments.
  • it is an inflatable buoy 240 to which the housing 100 is connected by a rope 2100, as will be explained below.
  • the positioning structure may not include an inflatable buoy, but an inflated buoy from the outset, or any equivalent means capable of floating on water to support the housing 100 via the rope 2100, or even capable of controlling the descent of the housing 100.
  • the positioning structure may not include an element which floats on the surface water, but an element, such as a parachute canopy adapted to control the descent of the housing 100 into the water.
  • the housing 100 houses a plurality of charges 110 adapted to each generate an acoustic effect. According to the representation given in Figure 1, these loads 110 which open onto the outer surface of the housing 110 are distributed on a propeller centered on the axis O-O.
  • the housing 100 houses means adapted to successively initiate the charges 110 according to a controlled timing.
  • these means consist of a reduction motor 120 placed in the upper part of the housing 100 and associated with a supply battery 130.
  • the reduction motor 120 drives a shaft 122 centered on the axis O-O.
  • the shaft 122 is non-cylindrical in revolution. It is engaged with a plate 124 which, on the one hand is engaged in a spiral guide formed on the housing 100 and on the other hand carries at least one electrically conductive brush 125, preferably two electrically conductive brushes 125, 126 so that when the shaft 122 is driven by the motor 120, the brushes 125, 126 come into contact successively with igniter pads of the different charges 110.
  • Each of the charges 110 is preferably formed from a generally cylindrical casing 111 of revolution, tapered radially towards the interior of the casing 100.
  • Each casing 111 houses a sound composition 112.
  • each casing 111 is provided with an ejection flush 113.
  • each housing 111 further comprises a pyrotechnic delay 114.
  • an electric igniter 115 is carried by the structure of the housing 100 receiving the charges 110 opposite each flush 113.
  • Each igniter 115 communicates with an ejection flush 113.
  • each igniter 115 has a supply terminal in contact with the electrically conductive housing 100 on the one hand, and a second terminal accessible opposite the displacement path brushes 125, 126 on the other hand.
  • the housing 100 can contain 700 charges 110 implemented in steps of 0.25 seconds.
  • FIG. 4 shows a variant of staggered storage of the loads 110, which makes it possible to limit the height of the housing 100.
  • a seal is provided between each load 110 and the housing 100, for example by means of an O-ring 116 engaged on the radially internal end of each housing 111.
  • each housing 111 is held in the housing 100 by means capable of yielding during the implementation of the ejection flush 113.
  • Such temporary retaining means can be formed for example of a toothed washer 117 in taken with a stud 118 formed on the radially external surface of each housing 111 and also coming into engagement with the internal surface of each housing of the housing 100 receiving a load 110.
  • FIGS. 5 and 6 The general operation of the device illustrated in FIGS. 5 and 6 remains essentially identical to that described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the priming of the battery 130 powers the motor 120.
  • the latter drives the rotary striker assembly 140 which is designed so as to automatically strike the percussion caps 130 as a function of its movement, according to an adequate timing.
  • FIGS. 7 to 9 illustrate another alternative embodiment according to which the housing 100 accommodates several circular wafers 150 stacked axially.
  • each wafer 150 itself houses a plurality of elementary charges 110, in chambers which open axially on a main surface of the wafers 150, orthogonal to the axis O-O during storage.
  • the housing 100 can thus house, for example, 30 pancakes each containing, for example, 18 charges 110.
  • the motor 120 is replaced by an electronic unit 121 connected by means of a bundle of cables 128 to ejection pipes 1150 interposed between the wafers 150.
  • each wafer 150 carries an electric igniter 152, preferably in central position.
  • Each charge 110 of the embodiment illustrated in FIGS. 7 to 9 consists of a body 111, preferably of plastic material, which contains the sound composition 112, and of a pyrotechnic delay 114.
  • the priming of the battery 130 supplies the electronic unit 121.
  • each wafer This initiates the electrical igniters 152 of each wafer according to an adequate sequencing.
  • the initiation of an igniter 152 causes the ignition of an associated ejection flush 1150, which causes the separation of the wafer 150, the release of its elementary pyroacoustic charges and the ignition of all the pyrotechnic delays 114 of these charges 110.
  • each delay 114 has a different duration.
  • each pyrotechnic delay 114 initiates the associated sound composition 112, thus creating the desired acoustic effect.
  • the sequencing of the electronic unit 121 is such that the end of combustion of the last delay 114 of a wafer 150 corresponds to the initiation of the next wafer 150. Is illustrated in Figure 10, a munition 200 which can be launched from a ship, to implement a countermeasure device according to the present invention.
  • This munition 200 comprises an essentially cylindrical body of revolution, around an axis O-O.
  • This body comprises a primary part 210 and a secondary part 250.
  • the primary part 210 is located at the end of the rocket 200. It preferably houses stabilization fins 220, a propulsion motor 212 (this motor can be a powder motor) and preferably a parachute assembly 230.
  • the secondary part 250 houses the useful part of the load comprising the buoy structure 240 and the box 100 containing the sound charges 110.
  • the ammunition 200 also has a pyrotechnic impeller 235 placed between the primary part 210 and the secondary part 250 to separate the engine 212 from the payload 240/100 during its initiation.
  • a second impeller located in the warhead of the rocket also allows, after firing, to request a piston ensuring the deposition of the payload 240/100 out of its container tube to release the countermeasure device.
  • the powder of the first and second impellers is ignited, for example, using an electronic device.
  • parachute assembly 230 can be housed in the secondary part 250 and not in the primary part
  • the engine 212 can be associated with an asymmetrical parachute ensuring a change of trajectory to the engine 212, after initiation of the first impeller, to prevent the engine from disturbing the trajectory of the payload 240/100.
  • an asymmetrical parachute can comply with the provisions described in document FR-A-2 724 222.
  • the operation of the system according to the present invention is essentially as follows.
  • the ammunition is fired at an elevation and with a precise flight time calculated to reach the desired range ( Figures 11 a and 11 b).
  • the pyrotechnic chain is initiated and the rear impeller is fired. This ensures the separation of the motor 212 and the payload 240/100.
  • the engine 212 is ejected towards the rear.
  • the brake parachute 230, still not deployed, and the payload 240/100 are ejected forward. A halyard connecting the two previous sets is loosened until arriving in tension.
  • the aforementioned asymmetrical airfoil fixed on this halyard deploys and inflates to ensure a change of trajectory for the engine 212 which continues its trajectory under the asymmetrical airfoil 124 until the impact with water.
  • the payload 240/100 reaches the surface of the water.
  • a sensor ensures the separation of the buoy structure 240 and the housing 100 and authorizes the unwinding of the rope 2100 connecting between them.
  • the initiation of the housing 100 is operated when the rope 2100 by which the housing 100 is suspended from the buoy structure 240, is tensioned.
  • the buoy structure 240 can be inflated by any appropriate means upon impact on the water, for example by a CO2 capsule activated by a striker itself released during the melting of a block of fusible salt in contact with water, for example NaCI.
  • the means ensuring the provisional connection, before impact on the water, between the buoy structure 240 and the housing 100 can be the subject of numerous embodiments.
  • FIGS. 12 to 14 An embodiment of such means has been illustrated in FIGS. 12 to 14.
  • a base 260 designed to be fixed in the upper part of the housing 100.
  • the base 260 has a housing 262 receiving a coil of cord 2100. At this level one of the ends of the cord 2100 is connected to the base
  • the other end of the rope 2100 is connected to a stud 270 itself secured to the buoy structure 240.
  • the stud 270 is held on the top of the base 260 by temporary retaining means.
  • They may, for example, be frangible pins adapted to be broken during the impact on water, to allow separation of the buoy structure 240 and the housing 100 and unwinding of the rope 2100.
  • the stud 270 is held on the one hand by an ejectable pin 280 and by pins 290 urged into engagement with the stud 270 under a calibrated force.
  • the pin 280 and the pins 290 are placed in an upper flange 264 of the base 260.
  • the pin 280 is thus placed in a passage 265 formed radially in the flange 264. At rest the pin passes through a complementary bore formed in the stud 270 to prevent withdrawal of the latter.
  • the pin 280 is ejected upon impact on the water to release the stud 270 by the gas pressure released by an electrical primer 282.
  • the primer 282 is placed in a housing of the flange 264 which communicates with the passage 265 upstream of a recess 281 formed on the pin 280.
  • the stud is only held on the base 260 by the pins 290. It is thus preferably provided two diametrically opposed pins 290, placed in complementary passages 266 formed in the flange 264, at 90 ° of the passage 265. The radially internal rounded head of the pins 290 rest in a groove formed on the periphery of the stud 270.
  • the pins 290 are kept in engagement with the stud 270 under a calibrated force controlled by all appropriate means.
  • the pins 290 can be held in the passages 266 by an arrangement of spring washers 292.
  • the pin 280 can be withdrawn on the path, so that the pins 290 give way upon impact on the water.
  • the present invention is not limited to the particular embodiments which have just been described, but extends to all variants in accordance with its spirit.
  • the elementary loads 110 are implemented outside the housing 100, as a variant, it is possible to envisage implementing them in their storage position in the housing, subject that the boxes 100 and 111 are adapted to avoid any risk of initiation of a load 110 to the adjacent load.
  • the charges 110 are implemented from the bottom to the top of the housing 100 so as to avoid initiation of the charges between them, the charges 110 tending to flow after their release from the housing 100.
  • the pitch between the initiation of two successive charges 110 is typically between 0.2 and 0.5 s, preferably between 0.2 and 0.25 s.
  • the box 100 can be covered with a frangible skin, for example made of plastic, adapted to be broken during the implementation of each load 110.
  • a frangible skin for example made of plastic
  • the variant illustrated in FIGS. 15 to 17 is adapted to emit a high level chopped signal resulting from the timing of successive pressure fronts created by pyrotechnic reactions.
  • the pyroacoustic generator comprises a plurality of under loads or under ammunition 160 linked together by halyards 170.
  • the halyards 170 also provide the connection with the rope
  • Each submunition 160 is formed by axial stacking of several buckets or elementary loads 110.
  • the halyards 170 are preferably adapted so that, as seen in FIG. 17, once deployed, the various under loads 160 form an almost continuous cord of elementary charges 110. This means that the upper end of a given submunition 160 substantially coincides with the lower end of the adjacent upper submunition 160.
  • provision may therefore be made for 19 submunitions 160 each comprising 60 elementary charges 110.
  • the generator further comprises first delay means 162 adapted to successively initiate the various under charges 160 and second delay means adapted to ensure the successive initiation of the various elementary charges 110 of a submunition 160.
  • the first delay means 162 are preferably formed of electronic means integrated into the base of each submunition 160.
  • the second delay means are preferably formed of pyrotechnic delays integrated respectively into each elementary charge 110.
  • each elementary charge 110 is preferably formed of a cylindrical cup containing a pyrotechnic composition and a pyrotechnic delay body. These delay means are preferably adapted to start the initiation of the charges, by the lower submunition 160, and within a submunition 160, by the lower elementary charge 110.
  • the delay means preferably define an identical timing for the different submunitions 160.
  • these delay means are preferably adapted so that the time between the initiation of the last elementary charge 110 of a given submunition 160 and the initiation of the first elementary charge
  • the rocket 200 illustrated in FIG. 15, adapted for the implementation of this device, essentially comprises a rear part 210 which comprises a propulsion motor 212 associated with fins 220 and a front part 250 which comprises, from the rear towards front a parachute compartment 230, a buoy compartment 240 and the payload consisting of submunitions 160 in a case or box 100.
  • a pyrotechnic impeller 235 is placed between the rear part 210 and the front part 250 to separate the latter during its initiation. Also here again, preferably, a second impeller 2350 is located in the warhead 252 of the rocket to deposit the submunitions 160 out of the case 100 on command.
  • the rocket preferably also includes an asymmetrical parachute 2300, as indicated above to ensure a change of trajectory for the motor 212, after separation and to prevent the motor 212 from disturbing the trajectory of the payload 160.
  • the submunitions 160 each formed from a stack of under charges 110 are juxtaposed axially in the case 100 as seen in particular in FIGS. 15 and 16.
  • a safety device and a power source are activated. After positioning at the desired immersion height, the warhead 252 and the case 100 are ejected, releasing the submunitions 160, as is seen in Figures 17a (before ejection of the case 100) and 17b (after ejection of this case 100).
  • the operating sequence is then controlled by the long electronic delays 162 associated respectively with each submunition 160, operating in parallel, and by the short pyrotechnic delays, integrated respectively in each elementary charge 110, which operate in series.
  • Each elementary charge 110 is initiated by a delay and operates by generating a pressure wave.
  • the sequencing of these pressure waves constitutes a chopped noise of long duration, suitable for jamming the sensors of torpedoes or submarines.
  • the pyroacoustic device according to the present invention can be adapted to ensure the jamming of submarines alone, or the jamming of submarines and torpedoes.
  • the timing is less than half the second case, which allows to double the duration of action of the device.
  • the pyroacoustic generator is conditioned to be carried by a rocket as already described.
  • the mass and volume constraints are modified, and at substantially constant cost of ammunition, the duration of the pyroacoustic generator can be doubled.
  • the device can for example be released using a pneumatic launcher, or simply released by gravity overboard, manually or using a launcher inclined downwards. Installation in the immediate vicinity of the building may lead either to an immediate initiation of the pyrotechnic sequence, or to a delayed initiation. In this case, it is necessary to be able to program before dropping an initiation delay of up to 5 minutes and typically, in the case of a successive dropping of four pyroacoustic generators, initiation delays of 5s, 80s, 120s and 180s.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif pyroacoustique, pour la protection des sous-marins ou des bâtiments de surface, caractérisé par le fait qu'il comprend: une structure (240) apte à former un dispositif de positionnement contrôlé sous l'eau, et un boîtier (100) relié à la structure de positionnement, lequel boîtier (100) contient: une pluralité de charges (110) aptes à générer chacune un effet acoustique, et des moyens de commande (125, 126; 140; 121) aptes à initier, selon une séquence contrôlée, ladite pluralité de charges (110).

Description

GENERATEUR PYROACOUSTIQUE POUR LA PROTECTION DE SOUS- MARINS ET DE BATIMENTS DE SURFACE
La présente invention concerne un dispositif pyroacoustique formant brouilleur ou leurre, pour la protection des sous-marins ou des bâtiments de surface.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif plus efficace que les dispositifs antérieurs connus à l'égard des autodirecteurs de torpilles.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif comprenant :
- une structure apte à former un dispositif de positionnement contrôlé sous l'eau, et
- un boîtier relié à la structure de positionnement, lequel boîtier contient :
. une pluralité de charges aptes à générer chacune un effet acoustique, et
. des moyens de commande aptes à initier ladite pluralité de charges, selon une séquence contrôlée correspondant à un pas entre l'initiation de deux charges successives compris entre 0,2 et 0,5s.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement selon une demi vue supérieure en coupe longitudinale et une demi vue inférieure latérale, un boîtier conforme à la présente invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe transversale de cette structure,
- la figure 3 représente schématiquement une charge élémentaire conforme à l'invention,
- la figure 4 représente une variante d'agencement en quinconce de charges conforme à l'invention,
- la figure 5 représente une vue similaire à la figure 1 d'un boîtier conforme à un second mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 représente une vue en coupe transversale de ce même boîtier, - la figure 7 représente une vue similaire à la figure 1 d'un boîtier conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 8 représente une vue en plan d'une galette de charges de ce troisième mode de réalisation, - la figure 9 illustre la mise en œuvre des charges contenues dans une telle galette,
- la figure 10 représente une roquette conçue pour la mise en œuvre du dispositif selon l'invention,
- la figure 11 illustre schématiquement le fonctionnement du dispositif selon l'invention,
- la figure 12 représente une vue transversale d'une embase assurant la liaison entre une bouée et le boîtier,
- les figures 13 et 14 représentent respectivement des vues en coupe longitudinale de cette embase selon les plans de coupe référencé XIII et XIV sur la figure 12,
- la figure 15 représente une vue en coupe longitudinale d'une roquette conforme à une autre variante de réalisation de la présente invention,
- la figure 16 représente une vue en coupe transversale de cette roquette, et
- la figure 17 représente schématiquement le séquencement de mise en œuvre du dispositif pyrotechnique conforme à cette variante de réalisation de la présente invention.
On aperçoit sur la figure 1 , un boîtier 100 cylindrique de révolution autour d'un axe O-O vertical à l'utilisation. Ce boîtier 100 est relié à une structure de positionnement contrôlé sous l'eau. Une telle structure de positionnement contrôlé sous l'eau peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. De préférence il s'agit d'une bouée gonflable 240 à laquelle le boîtier 100 est relié par un filin 2100, comme on le précisera par la suite.
Cependant en variante, la structure de positionnement peut comprendre non pas une bouée gonflable, mais une bouée gonflée dès l'origine, ou encore tout moyen équivalent apte à flotter sur l'eau pour supporter le boîtier 100 par l'intermédiaire du filin 2100, ou encore apte à contrôler la descente du boîtier 100. Ainsi en variante, la structure de positionnement peut comprendre non pas un élément qui flotte à la surface de l'eau, mais un élément, tel qu'une voilure de parachute adapté pour contrôler la descente du boîtier 100 dans l'eau.
Le boîtier 100 loge une pluralité de charges 110 adaptées pour générer chacune un effet acoustique. Selon la représentation donnée sur la figure 1 , ces charges 110 qui débouchent sur la surface extérieure du boîtier 110 sont réparties sur une hélice centrée sur l'axe O-O.
Par ailleurs, le boîtier 100 loge des moyens adaptés pour initier successivement les charges 110 selon un cadencement contrôlé.
Selon les figures 1 et 2, ces moyens sont constitués d'un moteur réducteur 120 placé en partie supérieure du boîtier 100 et associé à une pile d'alimentation 130. Le moteur réducteur 120 entraîne un arbre 122 centré sur l'axe O-O. L'arbre 122 est non cylindrique de révolution. Il est en prise avec une platine 124 qui, d'une part est engagée dans un guide spiral formé sur le boîtier 100 et d'autre part porte au moins un balai 125 électriquement conducteur, de préférence deux balais électriquement conducteurs 125, 126 de sorte que lors de l'entraînement de l'arbre 122 par le moteur 120, les balais 125, 126 viennent en contact successivement avec des plots d'inflammateur des différentes charges 110.
Chacune des charges 110 est formée de préférence d'un boîtier 111 généralement cylindrique de révolution, effilé radialement vers l'intérieur du boîtier 100. Chaque boîtier 111 loge une composition sonore 112. A son extrémité radialement interne, chaque boîtier 111 est muni d'une chasse d'éjection 113. Sur l'intérieur de celle-ci chaque boîtier 111 comprend en outre un retard pyrotechnique 114. De plus, un inflammateur électrique 115 est porté par la structure du boîtier 100 recevant les charges 110 en regard de chaque chasse 113. Chaque inflammateur 115 communique avec une chasse d'éjection 113. Par ailleurs, chaque inflammateur 115 a une borne d'alimentation en contact avec le boîtier 100 électriquement conducteur d'une part, et une seconde borne accessible en regard du trajet de déplacement des balais 125, 126 d'autre part.
Ainsi, l'homme de l'art comprendra aisément que l'application d'une tension d'initiation entre la masse du boîtier 100 et les balais 125, 126, par l'intermédiaire de l'arbre 122, permet lors de la mise en rotation du moteur 120 d'alimenter successivement les inflammateurs 1 15 et par conséquent, d'éjecter successivement les différentes charges 110, par initiation des chasses d'éjection 113. Le retard 114 correspondant initié par la chasse 113 initie à la fin de sa combustion la composition sonore 112 associée. A titre d'exemple non limitatif le boîtier 100 peut contenir 700 charges 110 mises en œuvre au pas de 0,25 secondes.
On a illustré sur la figure 4, une variante de rangement en quinconce des charges 110, qui permet de limiter la hauteur du boîtier 100.
De préférence, une étanchéité est assurée entre chaque charge 110 et le boîtier 100, par exemple grâce à un joint torique 116 engagé sur l'extrémité radialement interne de chaque boîtier 111.
De préférence chaque boîtier 111 est maintenu dans le boîtier 100 par des moyens aptes à céder lors de la mise en œuvre de la chasse d'éjection 113. De tels moyens de retenue provisoire peuvent être formés par exemple d'une rondelle à dents 117 en prise avec un plot 118 formé sur la surface radialement externe de chaque boîtier 111 et venant par ailleurs en prise avec la surface interne de chaque logement du boîtier 100 recevant une charge 110.
On a illustré sur la figure 5, une variante de réalisation selon laquelle les charges 110 ne sont pas disposées en hélice, mais selon une pluralité de disques, empilés axialement. Par ailleurs, les inflammateurs électriques 115 décrits en regard des figures 1 à 3 sont remplacés par des amorces à percussion 130 mises en œuvre par un ensemble percuteur tournant 140 entraîné par l'arbre 122 et contrôlé en cadencement par un dispositif électronique approprié.
Le fonctionnement général du dispositif illustré sur les figures 5 et 6 reste pour l'essentiel identique à celui décrit en regard des figures 1 à 4.
L'amorçage de la pile 130 alimente le moteur 120. Celui-ci entraîne l'ensemble percuteur tournant 140 qui est conçu de manière à percuter automatiquement les amorces à percussion 130 en fonction de son déplacement, selon un cadencement adéquat. La percussion des amorces
130 initie les chasses pyrotechniques d'éjection 113 qui mettent à feu les retards pyrotechniques 114 et éjectent les charges pyroacoustiques élémentaires 110.
A la fin de sa combustion, chaque retard pyrotechnique 114 initie la composition sonore 112 associée, créant ainsi l'effet acoustique recherché. On a illustré sur les figures 7 à 9 une autre variante de réalisation selon laquelle le boîtier 100 loge plusieurs galettes circulaires 150 empilées axialement .
Comme on le voit sur les figures 8 et 9, chaque galette 150 loge elle-même une pluralité de charges élémentaires 110, dans des chambres qui débouchent axialement sur une surface principale des galettes 150, orthogonale à l'axe O-O au stockage. Le boîtier 100 peut loger ainsi par exemple 30 galettes contenant chacune par exemple 18 charges 110.
Le moteur 120 est remplacé par un boîtier électronique 121 relié par l'intermédiaire d'un faisceau de câbles 128 à des chasses d'éjection 1150 intercalées entre les galettes 150. De plus, chaque galette 150 porte un inflammateur électrique 152, de préférence en position centrale.
Chaque charge 110 du mode de réalisation illustré sur les figures 7 à 9 se compose d'un corps 111 , de préférence en matière plastique, qui contient la composition sonore 112, et d'un retard pyrotechnique 114. La séquence de fonctionnement du dispositif illustré sur les figures
7 à 9 est la suivante.
L'amorçage de la pile 130 alimente le boîtier électronique 121.
Celui-ci initie les inflammateurs électriques 152 de chaque galette selon un séquencement adéquat. L'initiation d'un inflammateur 152 provoque l'allumage d'une chasse d'éjection 1150 associée, ce qui provoque la séparation de la galette 150, la libération de ses charges pyroacoustiques élémentaires et l'allumage de l'ensemble des retards pyrotechniques 114 de ces charges 110. Dans une galette, chaque retard 114 a une durée différente. A la fin de sa combustion, chaque retard pyrotechnique 114 initie la composition sonore 112 associée, créant ainsi l'effet acoustique recherché. Le séquencement du boîtier électronique 121 est tel que la fin de combustion du dernier retard 114 d'une galette 150 correspond à l'initiation de la galette 150 suivante. On a illustré sur la figure 10, une munition 200 qui peut être lancée d'un navire, pour mettre en œuvre un dispositif contre-mesure conforme à la présente invention.
Cette munition 200 comprend un corps essentiellement cylindrique de révolution, autour d'un axe O-O. Ce corps comprend une partie primaire 210 et une partie secondaire 250.
La partie primaire 210 se situe en queue de fusée 200. Elle loge de préférence des ailettes 220 de stabilisation, un moteur de propulsion 212 (ce moteur peut être un moteur à poudre) et de préférence un ensemble à parachute 230.
La partie secondaire 250 loge la partie utile de la charge comprenant la structure-bouée 240 et le boîtier 100 contenant les charges sonores 110.
De préférence la munition 200 possède en outre un impulseur pyrotechnique 235 placé entre la partie primaire 210 et la partie secondaire 250 pour séparer le moteur 212 de la charge utile 240/100 lors de son initiation. Un deuxième impulseur situé dans l'ogive de la fusée permet aussi, après mise à feu, de solliciter un piston assurant le dépotement de la charge utile 240/100 hors de son tube conteneur pour libérer le dispositif de contre-mesure. La mise à feu de la poudre des premier et deuxième impulseurs se fait, par exemple, grâce à un dispositif électronique.
Bien entendu la représentation donnée sur la figure 10 annexée n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. Elle peut faire l'objet de nombreuses variantes. Ainsi par exemple l'ensemble parachute 230 peut être logée dans la partie secondaire 250 et non pas dans la partie primaire
210.
Par ailleurs le moteur 212 peut être associé à un parachute dissymétrique assurant un changement de trajectoire au moteur 212, après initiation du premier impulseur, pour éviter que le moteur ne perturbe la trajectoire de la charge utile 240/100. Un tel parachute dissymétrique peut être conforme aux dispositions décrites dans le document FR-A-2 724 222.
Le fonctionnement du système conforme à la présente invention est essentiellement le suivant. La munition est tirée à une élévation et avec un temps de vol précis calculés pour atteindre la portée voulue (figures 11 a et 11 b).
A un instant de vol programmé par le lanceur, la chaîne pyrotechnique est initiée et l'impulseur arrière est mis à feu. Ceci assure la séparation du moteur 212 et de la charge utile 240/100. Le moteur 212 est éjecté vers l'arrière. Le parachute frein 230, encore non déployé, et la charge utile 240/100 sont éjectés vers l'avant. Une drisse reliant les deux ensembles précédents se délove jusqu'à arriver en tension.
La voilure dissymétrique précitée fixée sur cette drisse, se déploie et se gonfle pour assurer un changement de trajectoire au moteur 212 qui poursuit sa trajectoire sous la voilure dissymétrique 124 jusqu'à l'impact à l'eau.
Quand la drisse précitée est tendue, elle tire sur un sac contenant la voilure du parachute frein 230, ce qui a pour effet de délover ses suspentes. Quand les suspentes sont tendues, le sac se désolidarise de la voilure dissymétrique, et il n'y a alors plus de liaison entre le moteur 212 et la charge utile 240/100. La voilure du parachute frein 230 se gonfle très rapidement et commence à freiner la charge utile 240/100 (figure 11 c).
De même en fin de trajectoire, la charge utile 240/100 atteint la surface de l'eau.
A ce niveau un capteur assure la séparation de la structure-bouée 240 et du boîtier 100 et autorise le délovage du filin 2100 de liaison entre ceux-ci.
L'initiation du boîtier 100 est opéré lorsque le filin 2100 par lequel le boîtier 100 est suspendu à la structure-bouée 240, est tendu.
Le fonctionnement du boîtier 100 et des charges élémentaires 110 qu'il contient est conforme aux dispositions précédemment décrites.
La structure-bouée 240 peut être gonflée par tous moyens appropriés lors de l'impact sur l'eau, par exemple par une capsule de CO2 activée par un percuteur lui même libéré lors de la fusion d'un bloc de sel fusible au contact de l'eau, par exemple de NaCI. Les moyens assurant la liaison provisoire, avant impact sur l'eau, entre la structure-bouée 240 et le boîtier 100 peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation.
On a illustré sur les figures 12 à 14 un exemple de réalisation de tels moyens.
On aperçoit sur ces figures une embase 260 conçue pour être fixée en partie supérieure du boîtier 100.
L'embase 260 possède un logement 262 recevant une bobine de filin 2100. A ce niveau l'une des extrémités du filin 2100 est reliée à l'embase
260 et par conséquent indirectement au boîtier 100. L'autre extrémité du filin 2100 est reliée à un plot 270 lui même solidaire de la structure-bouée 240.
Par ailleurs le plot 270 est maintenu sur le sommet de l'embase 260 par des moyens de retenue provisoire.
Ces moyens de retenue provisoire peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation.
Il peut s'agir par exemple de goupilles frangibles adaptées pour être rompues lors de l'impact sur l'eau, pour autoriser une séparation de la structure-bouée 240 et du boîtier 100 et un délovage du filin 2100.
Cependant selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, le plot 270 est maintenu d'une part par une goupille éjectable 280 et par des pions 290 sollicités en prise avec le plot 270 sous un effort taré. La goupille 280 et les pions 290 sont placés dans un flasque supérieur 264 de l'embase 260.
La goupille 280 est ainsi placée dans un passage 265 formée radialement dans le flasque 264. Au repos la goupille traverse un perçage complémentaire formé dans le plot 270 pour interdire un retrait de celui-ci. La goupille 280 est éjectée lors de l'impact sur l'eau pour libérer le plot 270 par la pression de gaz dégagée par une amorce électrique 282. Pour cela comme on le voit sur les figures annexées, l'amorce 282 est placée dans un logement du flasque 264 qui communique avec la passage 265 en amont d'un décrochement 281 formé sur la goupille 280.
Un fois la goupille 280 retirée, le plot n'est maintenu sur l'embase 260 que par les pions 290. II est ainsi prévu de préférence deux pions 290 diamétralement opposés, placés dans des passages complémentaires 266 formés dans le flasque 264, à 90° du passage 265. La tête radialement interne arrondie des pions 290 reposent dans une gorge formée sur la périphérie du plot 270.
Les pions 290 sont maintenus en prise avec le plot 270 sous un effort taré contrôlé par tous moyens appropriés. A titre d'exemple non limitatif, les pions 290 peuvent être maintenus dans les passages 266 par un arrangement de rondelles ressort 292.
En variante, la goupille 280 peut être retirée sur trajectoire, de sorte que les pions 290 cèdent lors de l'impact sur l'eau. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.
Ainsi par exemple alors que selon les modes de réalisation précédemment décrits, les charges élémentaires 110 sont mises en œuvre à l'extérieur du boîtier 100, en variante on peut envisager de les mettre en œuvre dans leur position de stockage dans le boîtier, sous réserve que les boitiers 100 et 111 soient adaptés pour éviter tout risque d'initiation d'une charge 110 à la charge adjacente.
De préférence dans le cadre de la présente invention, les charges 110 sont mises en œuvre du bas vers le haut du boîtier 100 pour éviter ainsi une initiation des charges entre elles, les charges 110 tendant à couler après leur libération hors du boîtier 100.
Dans le cadre de la présente invention le pas entre l'initiation de deux charges 110 successives est typiquement compris entre 0,2 et 0,5s, de préférence entre 0,2 et 0,25s.
Selon encore une autre variante, le boîtier 100 peut être recouvert d'une peau frangible, par exemple en matière plastique, adaptée pour être rompue lors de la mise en œuvre de chaque charge 110. On va maintenant décrire le mode de réalisation illustré sur les figures 15 à 17.
Comme les modes de réalisation précédemment décrits, la variante illustrée sur les figures 15 à 17 est adaptée pour émettre un signal haché de fort niveau résultant du cadencement de fronts de pression successifs créés par réactions pyrotechniques.
Selon cette variante, le générateur pyroacoustique comporte une pluralité de sous charges ou sous munitions 160 reliées entre elles par des drisses 170. Les drisses 170 assurent par ailleurs la liaison avec le filin
2100 suspendu à la bouée 240 ou à un moyen de positionnement équivalent.
Chaque sous munition 160 est formée par empilement axial de plusieurs godets ou charges élémentaires 110. Les drisses 170 sont adaptées de préférence de sorte que comme on le voit sur la figure 17, une fois déployée, les différentes sous charges 160 forme un cordon quasi continu de charges élémentaires 110. C'est à dire que l'extrémité supérieure d'une sous munition 160 donnée coïncide sensiblement avec l'extrémité inférieure de la sous munition 160 adjacente supérieure.
A titre d'exemple non limitatif, il peut être ainsi prévu 19 sous munition 160 comportant chacune 60 charges élémentaires 110.
Le générateur comporte en outre des premiers moyens de retard 162 adaptés pour initier successivement les diverses sous charges 160 et des seconds moyens de retard adaptés pour assurer l'initiation successive des différentes charges élémentaires 110 d'une sous munition 160.
Les premiers moyens de retard 162 sont formés de préférence de moyens électroniques intégrés à la base de chaque sous munition 160. Les seconds moyens de retard sont formés de préférence de retards pyrotechniques intégrés respectivement à chaque charge élémentaire 110.
Ainsi chaque charge élémentaire 110 est de préférence formée d'un godet cylindrique contenant une composition pyrotechnique et un corps de retard pyrotechnique. Ces moyens de retard sont adaptés de préférence pour commencer l'intitiation des charges, par la sous munition 160 inférieure, et au sein d'une sous munition 160, par la charge élémentaire 110 inférieure.
Les moyens de retard définissent de préférence un cadencement identique pour les différentes sous munitions 160.
De plus ces moyens de retard sont de préférence adaptés pour que le temps qui sépare l'initiation de la dernière charge élémentaire 110 d'une sous munition donnée 160 et l'initiation de la première charge élémentaire
110 de la sous munition suivante 160, soit identique au cadencement entre charges élémentaires au sein de chaque sous munition 160.
La roquette 200 illustrée sur la figure 15, adaptée pour la mise en œuvre de ce dispositif, comprend essentiellement une partie arrière 210 qui comporte un moteur de propulsion 212 associé à des ailettes 220 et une partie avant 250 qui comporte, de l'arrière vers l'avant un compartiment parachute 230, un compartiment bouée 240 et la charge utile constituée des sous munitions 160 dans un étui ou boîtier 100.
Un impulseur pyrotechnique 235 est placé entre la partie arrière 210 et la partie avant 250 pour séparer celles-ci lors de son initiation. Par ailleurs là encore, de préférence, un deuxième impulseur 2350 est situé dans l'ogive 252 de la roquette pour dépoter les sous munitions 160 hors de l'étui 100 sur commande.
De plus la roquette comporte de préférence également un parachute dissymétrique 2300, comme indiqué précédemment pour assurer un changement de trajectoire au moteur 212, après séparation et éviter que le moteur 212 ne perturbe la trajectoire de la charge utile 160.
Les sous munitions 160 formées chacune d'un empilement de sous charges 110 sont juxtaposées axialement dans l'étui 100 comme on le voit notamment sur les figures 15 et 16.
Le fonctionnement du dispositif illustré sur les figures 15 à 17 est pour l'essentiel le suivant.
Durant le vol un dispositif de sécurité et une source de puissance sont activés. Après positionnement à la hauteur d'immersion voulue, l'ogive 252 et l'étui 100 sont éjectés, libérant les sous munitions 160, comme on le voit sur les figures 17a (avant éjection de l'étui 100) et 17b (après éjection de cet étui 100).
La séquence de fonctionnement est ensuite contrôlée par les retards électroniques longs 162 associés respectivement à chaque sous munition 160, fonctionnant en parallèle, et par les retards pyrotechniques courts, intégrés respectivement dans chaque charge élémentaire 110, qui fonctionnent en série. Chaque charge élémentaire 110 est initiée par un retard et fonctionne en générant une onde de pression. Le séquencement de ces ondes de pression constitue un bruit haché de longue durée, propre à brouiller les capteurs des torpilles ou des sous-marins.
Le dispositif pyroacoustique conforme à la présente invention peut être adapté pour assurer le brouillage des sous-marins seuls, ou le brouillage des sous-marins et des torpilles. De préférence dans le premier cas, le cadencement est inférieur de moitié au deuxième cas, ce qui permet de doubler la durée d'action du dispositif.
Par ailleurs, dans le cadre de la présente invention on peut prévoir soit de projeter le dispositif pyroacoustique à grande distance, comme indiqué précédemment, soit de le larguer ou de le projeter à faible distance. Dans le premier cas, le générateur pyroacoustique est conditionné pour être emporté par une roquette comme on l'a déjà décrit. Dans le deuxième cas, les contraintes de masse et volume sont modifiées, et à coût de munition sensiblement constant, on peut doubler la durée du générateur pyroacoustique. Dans le second cas, le dispositif peut être par exemple largué à l'aide d'un lanceur pneumatique, ou simplement lâché par gravité par dessus bord, manuellement ou à l'aide d'un lanceur incliné vers le bas. La mise en place à proximité immédiate du bâtiment peut conduire, soit à une initiation immédiate de la séquence pyrotechnique, soit à une initiation retardée. Dans ce cas, il faut pouvoir programmer avant largage un retard à l'initiation pouvant aller jusqu'à 5 minutes et typiquement, dans le cas d'un largage successif de quatre générateurs pyroacoustiques, des retards d'initiation de 5s, 80s, 120s et 180s.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Dispositif pyroacoustique, pour la protection des sous-marins ou des bâtiments de surface, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- une structure (240) apte à former un dispositif de positionnement contrôlé sous l'eau, et
- un boîtier (100) relié au dispositif de positionnement, lequel boîtier (100) contient :
. une pluralité de charges (110) aptes à générer chacune un effet acoustique, et . des moyens de commande (125, 126 ; 140 ; 121 ) aptes à initier ladite pluralité de charges (110), selon une séquence contrôlée correspondant à un pas entre l'initiation de deux charges successives, compris entre 0,2 et 0,5s.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le pas entre l'initiation de deux charges (110) successives est compris entre
0,2 et 0,25s.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le boîtier (100) est recouvert d'une peau adaptée pour être rompue lors de la mise en œuvre de chaque charge (110).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de commande comprennent un ensemble à balais électriquement conducteurs (125, 126) déplacés en regard de plots d'inflammateurs (115) des différentes charges (110).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de commande comprennent des amorces à percussion
(130) mises en œuvre par un ensemble percuteur (140) contrôlé en cadencement par un dispositif électronique approprié.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de commande comprennent un boîtier électronique (121 ) contrôlant le cadencement des charges (110).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les charges (110) débouchent sur la surface extérieure du boîtier (100).
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les charges (110) sont réparties sur une hélice centrée sur l'axe O- O du boîtier (100).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les charges (110) sont agencées en quinconce.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les charges (110) sont disposées selon une pluralité de disques, empilés axialement.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le boîtier (100) loge plusieurs galettes circulaires (150) empilées qui logent elles-mêmes chacune une pluralité de charges élémentaires (110), dans des chambres qui débouchent axialement sur une surface principale des galettes (150).
12. Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé par le fait que boîtier (100) comprend des chasses d'éjection (1150) intercalées entre les galettes (150).
13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé par le fait que chaque galette (150) porte un inflammateur électrique (152), adapté pour assurer la mise en œuvre des différentes charges (110).
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que chaque charge (110) se compose d'un corps (111 ) qui contient une composition sonore (112), et un retard pyrotechnique (114).
15. Dispositif selon la revendication 14 prise en combinaison avec l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que dans une galette (150), chaque retard (114) a une durée différente.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le boitier électronique (121 ) défini un cadencement tel que la fin de combustion du dernier retard (114) d'une galette (150) correspond à l'initiation de la galette (150) suivante.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que chaque charge (110) est associée à une chasse d'éjection (113).
18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que chaque charge (110) est maintenue dans le boîtier (100) par des moyens aptes à céder lors de la mise en œuvre d'une chasse d'éjection (113) par exemple par une rondelle à dents (117).
19. Dispositif selon l'une des revendications 1 , 2, 6 ou 14, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de sous charges ou sous munitions (160) reliées entre elles par des drisses (170) qui assurent la liaison avec le moyen de positionnement (240), chaque sous munition (160) étant formée par empilement axial de plusieurs godets ou charges élémentaires (110).
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que les drisses (170) sont adaptées pour que les différentes sous charges (160) forment un cordon quasi continu de charges élémentaires (110), c'est à dire que l'extrémité supérieure d'une sous munition (160) donnée coïncide sensiblement avec l'extrémité inférieure de la sous munition (160) adjacente supérieure.
21. Dispositif selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des premiers moyens de retard (162) adaptés pour initier successivement les diverses sous charges (160) et des seconds moyens de retard adaptés pour assurer l'initiation successive des différentes charges élémentaires (110) d'une sous munition (160).
22. Dispositif selon la revendication 21 , caractérisé par le fait que les premiers moyens de retard (162) sont formés de moyens électroniques intégrés à chaque sous munition (160), tandis que les seconds moyens de retard sont formés de retards pyrotechniques intégrés respectivement à chaque charge élémentaire (110).
23. Dispositif selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé par le fait que les moyens de retard sont adaptés pour commencer l'intitiation des charges, par la sous munition (160) inférieure, et au sein d'une sous munition (160), par la charge élémentaire (110) inférieure.
24. Dispositif selon l'une des revendications 21 à 23, caractérisé par le fait que les moyens de retard définissent un cadencement identique pour les différentes sous munitions (160) et sont adaptés pour que le temps qui sépare l'initiation de la dernière charge élémentaire (110) d'une sous munition donnée (160) et l'initiation de la première charge élémentaire (110) de la sous munition suivante (160), soit identique au cadencement entre charges élémentaires au sein de chaque sous munition (160).
25. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé par le fait que le boîtier (100) est placé en partie avant (250) d'un projectile équipé en sa partie arrière (210) d'un élément moteur (212) et d'une voilure dissymétrique adaptée pour dévier le moteur (212) sur une trajectoire différente de la partie avant après séparation des parties avant et arrière.
26. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisé par le fait qu'il comprend une embase (260) reliée au boîtier (100) et qui possède un logement (262) recevant une bobine de filin (2100), l'une des extrémités du filin (2100) étant reliée à l'embase (260) et par conséquent indirectement au boîtier (100), tandis que l'autre extrémité du filin (2100) est reliée à un plot (270) lui même solidaire de la structure-bouée (240) et qui est maintenu sur le sommet de l'embase (260) par des moyens de retenue provisoire.
27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que les moyens de retenue provisoire comprennent des goupilles frangibles.
28. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que les moyens de retenue provisoire comprennent une goupille éjectable (280) et des pions (290) sollicités en prise avec le plot (270) sous un effort taré.
29. Dispositif selon la revendication 28, caractérisé par le fait qu'il comprend une amorce électrique (282) apte à contrôler l'éjection de la goupille (280) .
30. Dispositif selon l'une des revendications 28 ou 29, caractérisé par le fait que les pions (290) sont maintenues en prise avec le plot (270) ) par un arrangement de rondelles ressort (292).
31. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisé par le fait que le dispositif de positionnement (240) comprend une structure flottante, telle qu'une bouée gonflable.
32. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisé par le fait que le dispositif de positionnement (240) comprend une structure adaptée pour contrôler la descente de la charge utile, telle qu'une voilure de parachute.
33. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 32, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à définir une initiation retardée de la séquence pyrotechnique à compter d'un largage.
34. Dispositif selon la revendication 33, caractérisé par le fait que les moyens définissant l'initiation retardée sont programmables.
35. Dispositif selon l'une des revendications 33 ou 34, caractérisé par le fait que les moyens définissant l'initiation retardée sont adaptés pour contrôler l'initiation de quatre générateurs pyroacoustiques largués successivement avec des retards d'initiation respectivement de 5s, 80s, 120s et 180s.
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