EP4679629A1 - Coque de radôme balistique, radôme balistique et ensemble de radôme correspondants - Google Patents

Coque de radôme balistique, radôme balistique et ensemble de radôme correspondants

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Publication number
EP4679629A1
EP4679629A1 EP25188945.7A EP25188945A EP4679629A1 EP 4679629 A1 EP4679629 A1 EP 4679629A1 EP 25188945 A EP25188945 A EP 25188945A EP 4679629 A1 EP4679629 A1 EP 4679629A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ballistic
radome
wall
cover
protection layer
Prior art date
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Pending
Application number
EP25188945.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Calvet
Christophe Laffont
Benoit Vion
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP4679629A1 publication Critical patent/EP4679629A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/38—Range-increasing arrangements
    • F42B10/42—Streamlined projectiles
    • F42B10/46—Streamlined nose cones; Windshields; Radomes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/422—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material

Definitions

  • the present invention relates to a ballistic radome shell, of the type comprising: a ballistic wall extending around a central axis, having an axial length and an upper end, the ballistic wall being in the form of a tube of circular cross-section, a ballistic cover sealing the upper end of the ballistic wall, the ballistic wall comprising a ballistic protection layer which includes wires of thermoplastic material, and two frequency matching layers, the ballistic protection layer of the wall being sandwiched between the frequency matching layers of the wall.
  • Satellite telecommunications antennas can be mounted on vehicles to provide mobile communication links. This equipment must be protected against external threats.
  • such antennas can be mounted on military vehicles, which adds a compactness requirement to any protective elements for these antennas. External threats can then be related to environmental conditions or originate from gunfire.
  • Such protection can be achieved by designing a radome that includes internal ballistic protection.
  • Radomes Numerous radome designs are known, with ballistic shields generally made of thermoplastic materials that meet both frequency transparency and ballistic protection requirements. Radomes can then be composed of an assembly of protective segments or made from a single block.
  • Ballistic radomes for example, are known from documents WO2012076549A1 ; WO2020131150A1 And CN106058459B .
  • One of the aims of the present invention is to propose a ballistic radome shell whose design is compact, while ensuring good frequency transparency, and preferably best satisfying the other aforementioned requirements.
  • the invention further relates to a ballistic radome, of the type comprising a ballistic radome shell and a crown-shaped annular support, provided with an annular groove which is complementary to a free edge of the ballistic wall, characterized in that the ballistic radome shell is a ballistic radome shell as defined above, and in that the ballistic radome shell is fixed to the annular support, in particular by fastening elements, and preferably in that the annular support includes fastening elements for the ballistic radome to an antenna base.
  • the invention further relates to a radome assembly comprising a ballistic radome as defined above and a tarpaulin adapted to cover the ballistic radome.
  • Figure 1 shows a ballistic radome extending primarily along a central axis AA'.
  • the central axis AA' acts as both the axis of revolution and the axis of elevation.
  • the terms “axially”, “radially”, and “circumferentially” will be used hereafter, unless otherwise indicated, with respect to this central axis.
  • the ballistic radome 1 comprises a ballistic radome shell 2 and an annular support 4.
  • the ballistic radome shell 2 comprises a ballistic wall 6 extending around the central axis AA' and having an axial length LP.
  • the ballistic wall 6 is tube-shaped with a substantially circular cross-section and has a radial thickness EP (see Figure 4
  • the ballistic radome shell 2 defines an upper end 8, which forms an end opening.
  • the upper end 8 is the axial end opposite the annular support.
  • the ballistic radome shell 2 includes a ballistic cover 10 completely sealing the upper end 8 or the end opening.
  • the ballistic radome shell 2 is formed by the ballistic wall 6 and the ballistic cover 10.
  • the ballistic wall 6 is composed of a ballistic protection layer 20, also called the wall ballistic protection layer, and two frequency-matching layers 22 and 24, also called wall frequency-matching layers.
  • the ballistic protection layer 20 is sandwiched between the frequency-matching layers 22 and 24.
  • the ballistic wall 6 consists of the ballistic protection layer 20 and the two frequency-matching layers 22 and 24.
  • the ballistic wall forms a free edge 26.
  • the ballistic protection layer 20 is composed of a composite material made of fibers in the form of yarns, including braided yarns, and a thermoplastic material. Specifically, these yarns, including braided yarns, are made of polyethylene.
  • the polyethylene is a very high molecular weight polyethylene (UHMWPE), such as polyethylene marketed under the trade names "Spectra” ® or “Dyneema” ® .
  • the ballistic protection layer 20 extends in one piece around the central axis AA' and over the entire axial length LP and in one piece around the axis AA'.
  • this ballistic protection layer 20 are dimensioned to ensure satisfactory resistance to projectiles, in particular to meet the STANAG standard, with a level of protection appropriate to the threat, for example level 1.
  • the thickness and density are also determined to ensure sufficient transparency of radio waves that would come from an antenna located under the radome, for suitable radio frequencies, in particular for the X and Ka bands.
  • the frequency-matching layers 22 and 24 can, for example, be made of plastic, such as polyurethane foam. Their thickness is determined to optimize the reflection and transmission of radio waves at the interface of the protective wall.
  • the frequency-matching layers 22 and 24 extend in a single block around the central axis AA', specifically continuously and uninterruptedly around this central axis AA'.
  • the frequency-matching layers 22 and 24 also extend along the entire axial length LP of the ballistic wall 6.
  • the ballistic cover 10 is composed of different layers and advantageously has a layer structure identical to that of the ballistic wall 6.
  • the cover Ballistic layer 10 is therefore composed of a ballistic protection layer 30, also called the lid ballistic protection layer, and two frequency-matching layers 32 and 34, also called lid frequency-matching layers.
  • the ballistic lid 10 consists of the ballistic protection layer 30 and the two frequency-matching layers 32 and 34.
  • the lid ballistic protection layer 30 is sandwiched between the lid frequency-matching layers 32 and 34.
  • Ballistic protection layer 30 advantageously meets the same requirements in terms of wave transmission and ballistic protection as ballistic protection layer 20 of the wall.
  • Ballistic protection layer 30 therefore advantageously comprises yarns, particularly braided yarns, made of thermoplastic material.
  • This thermoplastic material is, in particular, polyethylene.
  • the thermoplastic material of the yarns in ballistic protection layer 20 of the wall and the thermoplastic material of the yarns in ballistic protection layer 30 of the lid are identical.
  • the frequency matching layers 32 and 44 of the lid can, for example, be made of plastic, advantageously polyurethane foam.
  • the material of the frequency matching layers 32 and 34 of the lid and the material of the frequency matching layers 22 and 24 of the wall are identical.
  • the ballistic cover 10 and the ballistic wall 6 are formed from a single piece.
  • the ballistic protection layer 20 of the wall and the ballistic protection layer 30 of the cover are integral and form a single continuous ballistic protection layer.
  • the ballistic protection layer 20 of the wall and the ballistic protection layer 30 of the cover are bonded and form a single unit and are obtained, in particular, during the same manufacturing steps.
  • the frequency matching layer 22 of the wall and the associated frequency matching layer of the lid 32 are a single unit and form a single continuous frequency matching layer.
  • the frequency matching layer 24 of the wall and the associated frequency matching layer of the lid 34 are a single unit and form a single continuous frequency matching layer.
  • the frequency matching layer 22 and 24 of the wall and the frequency matching layer of the lid 32 and 34 of the lid are integral and a single unit and are obtained during the same manufacturing steps.
  • the matching layers in frequencies are continuous essentially all along the central axis AA', and advantageously over essentially the entire height of the ballistic hull.
  • the ballistic radome shell 2 comprises an external surface area of 40 (see in particular Figure 5 ).
  • the outer surface 40 consists of an outer wall surface 42, which is the outer surface of the ballistic wall 6 and an outer cover surface 44, which is the outer surface of the ballistic cover 10.
  • the outer surface of wall 42 has the shape of a hollow cylinder with central axis AA'.
  • the outer surface of the cover 44 at every point on this surface, either has a slope with a component directed radially outwards with respect to the central axis AA' and in a direction extending from the ballistic cover 10 towards the ballistic wall 6, or is perpendicular with respect to the central axis AA'.
  • the outer surface of the cover 44 is entirely free of any open recess in a direction directed from the ballistic wall 6 towards the ballistic cover 10, i.e., upwards in the installed state of the ballistic radome 2.
  • the outer surface of the cover 44 includes, and in particular is made up of, a transition portion 46 which is of revolution around the central axis AA' and a closing portion 48.
  • the transition portion 46 is in this case in the form of a partially open torus. According to an unrepresented variant, the transition portion 46 is in the form of a partial sphere or spherical zone.
  • the closure portion 48 is in this case cone-shaped.
  • the closure portion is truncated cone-shaped.
  • the cone or truncated cone preferably has an opening angle ⁇ greater than 80° and less than 89°.
  • the opening angle ⁇ is advantageously chosen so that water on the closure portion 48 is discharged towards and to the ballistic wall 6 under the effect of gravity.
  • the closure portion is flat, disc-shaped, i.e., perpendicular to the axis A-A'.
  • both the transition portion 46 and the closing portion 48 join without a crease. This is achieved by the fact that the angle of inclination of the transition portion 46 at the junction point between the transition portion 46 and the portion of closure 48 is identical to the inclination of the cone or truncated cone or flat disk of the closure portion.
  • the opening angle ⁇ ( Figure 3 ) is advantageously chosen to reduce or avoid the stagnation of liquid on the upper part, which would lead to a loss of radio frequency transmission quality.
  • the ballistic radome shell thus formed advantageously meets the STANAG 4569 standard, with a level of protection adapted to the threat, for example at least level 1.
  • the aforementioned setup steps may include shaping the layer(s) in a mold to the final external shape of the 20 and/or 30 ballistic protection layer(s) by draping pre-impregnated plies.
  • the curing step may include autoclaving under a suitable pressure/temperature cycle to polymerize the material.
  • the frequency matching layer 22 of the wall and the frequency matching layer 32 of the lid are applied in one piece to the ballistic radome shell blank.
  • the frequency matching layer 24 of the wall and the frequency matching layer 34 of the lid are applied in one piece to the ballistic radome shell blank, obtaining the ballistic radome shell 2
  • FIG 5 shows an exploded view of the radome according to the invention of the Figure 1
  • the ring support 4 which is crown-shaped and has a groove annular groove 50 is complementary to the free edge 26 of the ballistic wall 6.
  • the annular groove 50 is also clearly visible on the Figure 2
  • the annular groove 50 is adapted to accommodate the free edge 26.
  • the ballistic radome 1 also includes fixing elements 52 for the annular support 4 to the ballistic radome shell 2. In this case, the fixing elements 52 are screws.
  • connection between the ballistic shell 2 and the annular support 4 is watertight, this watertightness being achieved by the presence of a sealing gasket, not shown, interposed between the annular groove 50 and the free edge 26.
  • the holding in position can be achieved in particular by means of an adhesive, between the surface of the annular groove and the lower surface of the ballistic radome shell.
  • the annular support 4 also includes fixing elements 54 of the ballistic radome to an antenna base (see e.g. Figure 2
  • the fasteners 54 may include openings and fasteners, such as screws, which engage in the openings.
  • the fasteners may be carried, for example, by a flange of the annular support 4, this flange projecting radially outwards.
  • the annular support 4 comprises at least one handle 58, and in this case four handles 58.
  • Each handle 58 is advantageously oriented outwards from the central elevation axis AA', to facilitate the transport of the ballistic radome for installation on an antenna base (see Figure 6 ).
  • Each handle 56 extends radially outside the ballistic wall 6.
  • the invention also relates to a radome assembly 70 shown schematically on the Figure 6 and the antenna base 60.
  • the radome assembly 70 consists of the ballistic radome 1 and a removable cover 72, used to camouflage the ballistic radome optically.
  • This cover 72 can be a color similar to the vehicle transporting the ballistic radome.
  • the cover 72 also provides protection against solar radiation, reducing the cooling requirements of the antenna system housed within the ballistic radome.
  • this 72 tarpaulin is made of coated PVC.
  • the tarpaulin 72 includes suitable fastening means for securing the tarpaulin 72 to the ballistic radome and for flattening and tensioning the tarpaulin 72 onto the outer surface of the ballistic radome.
  • fastening means advantageously include straps and/or tensioners.
  • the diagram also schematically shows the antenna's coverage area (EA) mounted on the antenna base.
  • the coverage area (EA) is defined as the volume swept by the antenna during its operation. It can be seen that the shape of the ballistic radome 1 results in a relatively large distance between the coverage area (EA) and the ballistic radome shell for given external dimensions of the radome shell.
  • the distance between the ballistic radome and the coverage area (EA) is defined such that the level of protection provided by the ballistic radome is maintained. In other words, the distance is large enough that, under the effect of a given impact, the ballistic radome 1 will not deform and enter the coverage area (EA) . Thus, this distance ensures that the antenna remains protected against gunfire.
  • the ballistic radome according to the invention provides satisfactory sealing and ballistic resistance thanks to the small number of joints and the one-piece components. Furthermore, the shape of the ballistic radome results in relatively high radio frequency transparency. In addition, the ergonomic shape of the ballistic radome's shell makes it particularly suitable for vehicle-mounted applications.

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Abstract

Cette coque de radôme balistique (2), comprenant : une paroi balistique (6) s'étendant autour d'un axe central (AA'), ayant une longueur axiale (LP) et une extrémité supérieure, la paroi balistique étant en forme de tube de section circulaire, et un couvercle balistique (10) obturant l'extrémité supérieure de la paroi balistique. La paroi balistique comprend une couche de protection balistique (20) qui comprend des fils en matière thermoplastique, et deux couches d'adaptation en fréquence (22,24), la couche de protection balistique de la paroi étant prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence de la paroi.
La couche de protection balistique (20) s'étend d'un seul bloc autour de l'axe central et sur toute la longueur axiale (LP), et les couches d'adaptation en fréquence (22, 24) s'étendent d'un seul bloc autour de l'axe central et de préférence également sur toute la longueur axiale (LP).
Application aux radômes des antennes radio.

Description

  • La présente invention concerne une coque de radôme balistique, du type comprenant : une paroi balistique s'étendant autour d'un axe central, ayant une longueur axiale et une extrémité supérieure, la paroi balistique étant en forme de tube de section circulaire, un couvercle balistique obturant l'extrémité supérieure de la paroi balistique, la paroi balistique comprenant une couche de protection balistique qui comprend des fils en matière thermoplastique, et deux couches d'adaptation en fréquence, la couche de protection balistique de la paroi étant prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence de la paroi.
  • Les antennes de télécommunications satellite peuvent être embarquées sur des véhicules afin d'assurer des liaisons de communication mobiles. Ces équipements doivent être protèges face aux agressions extérieures. En particulier, de tels antennes peuvent être montées sur des véhicules militaires, ce qui ajoute une exigence de compacité à tout élément de protection desdites antennes. Les agressions extérieures peuvent alors être liées aux conditions environnementales ou provenir de tirs d'armes de guerre. Une telle protection peut être obtenue en concevant un radôme incluant une protection balistique interne.
  • De nombreuses conceptions de radômes sont connues, les protections balistiques étant généralement réalisées en matière thermoplastique, qui satisfont à la fois aux besoins de transparence en fréquence et à ceux relatifs à la protection balistique. Les radômes peuvent alors être constitués d'un assemblage de segments de protection, ou faits d'un bloc.
  • Des radômes balistiques sont par exemple connus des documents WO2012076549A1 ; WO2020131150A1 et CN106058459B .
  • Toutefois, ces solutions ne donnent pas entière satisfaction et les radômes existants assurent des performances satisfaisantes selon un ou plusieurs critères mais généralement au détriment d'au moins l'un des autres critères de validation d'un tel radôme.
  • L'un des buts de la présente invention est de proposer une coque de radôme balistique dont la conception est compacte, tout en assurant une bonne transparence en fréquence, et de préférence satisfaisant au mieux les autres exigences précitées.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une coque de radôme balistique du type indiqué ci-dessus, caractérisé en ce que
    • la couche de protection balistique s'étend d'un seul bloc autour de l'axe central et sur toute la longueur axiale, et en ce que
    • les couches d'adaptation en fréquence s'étendent d'un seul bloc autour de l'axe central et de préférence également sur toute la longueur axiale.
  • Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, la coque de radôme balistique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en toutes combinaisons techniquement possibles :
    • le couvercle balistique comprend une couche de protection balistique, qui comprend des fils en matière thermoplastique, et deux couches d'adaptation en fréquence, et la couche de protection balistique du couvercle est prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence du couvercle balistique ;
    • la couche de protection balistique de la paroi et la couche de protection balistique du couvercle sont ensemble d'un seul bloc, et de préférence, chacune des deux couches d'adaptation en fréquence de la paroi et l'une des deux couches d'adaptation en fréquence du couvercle sont ensemble d'un seul bloc ;
    • la couche de protection balistique de la paroi, et le cas échéant la couche de protection balistique du couvercle, est composée de fils, notamment tressés, de polyéthylène, et de préférence les couches d'adaptation en fréquence de la paroi, et le cas échéant les couches d'adaptation en fréquence du couvercle, sont en mousse de polyuréthane ;
    • le couvercle balistique a une surface extérieure de couvercle qui, en tout point soit a une pente ayant une composante dirigée radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe central et dirigée dans un sens s'étendant depuis le couvercle balistique soit est perpendiculaire par rapport à l'axe central,
    la surface extérieure de couvercle qui comprend :
    • une portion de transition qui est de révolution autour de l'axe central et qui est en forme de tore partiel ou en forme de sphère partielle, et
    • une portion de fermeture en forme de disque plate ou en forme de tronc de cône ou de cône ayant un angle d'ouverture de sorte que de l'eau se trouvant sur la portion de fermeture soit évacuée vers la paroi balistique sous l'effet de la pesanteur ; et
    • la coque de radôme balistique satisfait à la norme STANAG 4569 au moins de niveau 1.
  • L'invention concerne en outre un radôme balistique, du type comprenant une coque de radôme balistique et un support annulaire en forme de couronne, muni d'une rainure annulaire qui est complémentaire d'un bord libre de la paroi balistique, caractérisé en ce que la coque de radôme balistique est une coque de radôme balistique telle que définie ci-dessus, et en ce que la coque de radôme balistique est fixée au support annulaire, en particulier par des éléments de fixation, ainsi que de préférence en ce que le support annulaire comprend des organes de fixation du radôme balistique à un socle d'antenne.
  • Suivant des aspects avantageux de l'invention, le radôme balistique comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en toutes combinaisons techniquement possibles :
    • le support annulaire comprend au moins une poignée, et notamment au moins deux poignées, chaque poignée s'étendant radialement à l'extérieur de la paroi balistique ; et
    • le radôme balistique comprend un joint d'étanchéité disposé sur le support annulaire du côté opposé à la coque de radôme balistique.
  • L'invention concerne en outre un ensemble de radôme comprenant un radôme balistique tel que défini ci-dessus et une bâche adaptée pour recouvrir le radôme balistique.
  • L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels :
    • [Fig. 1] la figure 1 est une vue en perspective d'un radôme balistique selon l'invention,
    • [Fig. 2] la figure 2 est une vue en perspective du support annulaire du radôme balistique de la Figure 1,
    • [Fig. 3] la figure 3 est une vue schématique de coupe du radôme balistique de la Figure 1 selon un plan contenant l'axe central dudit radôme,
    • [Fig. 4] la figure 4 est une vue agrandi d'un détail de la figure 3,
    • [Fig. 5] la figure 5 est une vue éclatée du radôme balistique de la Figure 1, et
    • [Fig. 6] la figure 6 est une vue schématique de profil d'un ensemble de radôme selon l'invention et de son socle d'antenne,
  • La figure 1, montre un radôme balistique 1 qui s'étend principalement le long d'un axe central AA'. L'axe central AA' fait office d'axe de révolution et d'axe d'élévation. Les termes « axialement », « radialement », et « circonférentiellement » seront utilisés par la suite et sauf indication contraire par rapport à cet axe central.
  • Le radôme balistique 1 comprend une coque de radôme balistique 2 et un support annulaire 4.
  • La coque de radôme balistique 2 comprend une paroi balistique 6 s'étendant autour de l'axe central AA' et ayant une longueur axiale LP. La paroi balistique 6 est en forme de tube de section transversale sensiblement circulaire et a une épaisseur radiale EP (voir Figure 4). La coque de radôme balistique 2 définit une extrémité supérieure 8, qui forme une ouverture d'extrémité. L'extrémité supérieure 8 est l'extrémité axiale à l'opposé du support annulaire.
  • La coque de radôme balistique 2 comprend un couvercle balistique 10 obturant entièrement l'extrémité supérieure 8 ou l'ouverture d'extrémité. En l'occurrence, la coque de radôme balistique 2 est constituée par la paroi balistique 6 et par le couvercle balistique 10.
  • La paroi balistique 6 est composée d'une couche de protection balistique 20, aussi appelée couche de protection balistique de paroi, et deux couches d'adaptation en fréquence 22 et 24, aussi appelées couches d'adaptation en fréquence de paroi. LA couche de protection balistique 20 est prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence 22 et 24. En d'autres termes, la paroi balistique 6 est constituée de la couche de protection balistique 20 et des deux couches d'adaptation en fréquence 22 et 24. La paroi balistique forme un bord libre 26.
  • La couche de protection balistique 20 est composée d'un matériau composite composé de fibres sous forme de fils, notamment tressés, d'un matériau thermoplastique. En particulier, ces fils, notamment tressés, sont par exemple en polyéthylène. Le polyéthylène est avantageusement un polyéthylène de masse molaire très élevée (UHMPE), tel que du polyéthylène commercialisé sous les noms de commerce « Spectra » ® ou « Dyneema » ®.
  • Selon l'invention, la couche de protection balistique 20 s'étend d'un seul bloc autour de l'axe central AA' et sur toute la longueur axiale LP et d'une seule pièce autour de l'axe AA'.
  • Avantageusement, l'épaisseur et la densité de cette couche de protection balistique 20 sont dimensionnées de sorte à assurer une résistance satisfaisante aux projectiles, en particulier de sorte à satisfaire à la norme STANAG, avec un niveau de protection adapté à la menace, par exemple de niveau 1. L'épaisseur et la densité sont également déterminées de manière à assurer une transparence suffisante des ondes radio qui proviendraient d'une antenne située sous le radôme, pour les radiofréquences adaptées, en particulier pour les bandes X et Ka.
  • Les couches d'adaptation en fréquence 22 et 24 peuvent par exemple être réalisées en matière plastique, tel que de la mousse de polyuréthane. Leur épaisseur est déterminée de sorte à optimiser la réflexion et la transmission des ondes radio à l'interface de la paroi de protection. Les couches d'adaptation en fréquence 22 et 24 s'étendent d'un seul bloc autour de l'axe central AA', en particulier de manière continue et ininterrompue autour de cet axe central AA'. Avantageusement les couches d'adaptation en fréquence 22 et 24 s'étendent également sur toute la longueur axiale LP de la paroi balistique 6.
  • Le couvercle balistique 10 est composé de différentes couches et a avantageusement une structure de couches identique à celle de la paroi balistique 6 de paroi. Le couvercle balistique 10 est donc composé d'une couche de protection balistique 30, aussi appelé couche de protection balistique de couvercle, et deux couches d'adaptation en fréquence 32 et 34, aussi appelées couches d'adaptation en fréquence du couvercle. En d'autres termes, le couvercle balistique 10 est constituée de la couche de protection balistique 30 et des deux couches d'adaptation en fréquence 32 et 34. La couche de protection balistique 30 du couvercle est prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence 32 et 34 du couvercle.
  • La couche de protection balistique 30 satisfait avantageusement aux mêmes exigences en terme de transmission d'onde et de protection balistique que la couche de protection balistique 20 de paroi. La couche de protection balistique 30 comprend donc avantageusement des fils, notamment tressés, en matière thermoplastique. Cette matière thermoplastique est notamment du polyéthylène. Avantageusement, la matière thermoplastique des fils de la couche de protection balistique 20 de paroi et la matière thermoplastique des fils de la couche de protection balistique 30 du couvercle sont identiques.
  • De même, les couches d'adaptation en fréquence 32 et 44 du couvercle peuvent par exemple être réalisées en matière plastique, avantageusement en mousse de polyuréthane. Avantageusement, la matière des couches d'adaptation en fréquence 32 et 34 du couvercle et la matière des couches d'adaptation en fréquence 22 et 24 de la paroi sont identiques.
  • Selon le mode de réalisation particulier, représenté sur les figures, le couvercle balistique 10 et la paroi balistique 6 sont formés d'une seule et même pièce. Dans ce cas, la couche de protection balistique 20 de paroi et la couche de protection balistique 30 du couvercle sont d'un seul bloc et forment une seule couche de protection balistique continue. En d'autres termes, la couche de protection balistique 20 de paroi et la couche de protection balistique 30 du couvercle sont solidaires et d'un seul tenant et sont notamment obtenues lors des mêmes étapes de fabrication.
  • De même, la couche d'adaptation en fréquence 22 de la paroi et la couche d'adaptation en fréquence du couvercle 32 associée sont ensemble d'un seul bloc et forment une seule couche d'adaptation en fréquence continue. Egalement, la couche d'adaptation en fréquence 24 de la paroi et la couche d'adaptation en fréquence du couvercle 34 associée sont ensemble d'un seul bloc et forment une seule couche d'adaptation en fréquence continue. En d'autres termes, la couche d'adaptation en fréquence 22 respectivement 24 de la paroi et la couche d'adaptation en fréquence du couvercle 32 respectivement 34 du couvercle sont solidaires et d'un seul tenant et sont notamment obtenues lors des mêmes étapes de fabrication. Les couches d'adaptation en fréquence sont continues essentiellement tout du long de l'axe central AA', et avantageusement sur essentiellement toute la hauteur de la coque balistique.
  • La coque de radôme balistique 2 comprend une surface extérieure 40 (voir notamment Figure 5). La surface extérieure 40 est constituée d'une surface extérieure de paroi 42, qui est la surface extérieure de la paroi balistique 6 et d'une surface extérieure de couvercle 44, qui est la surface extérieure du couvercle balistique 10.
  • La surface extérieure de paroi 42 a une forme de cylindre creux d'axe central AA'.
  • La surface extérieure de couvercle 44 en tout point de cette surface soit a une pente ayant une composante dirigée radialement vers l'extérieur par rapport l'axe central AA' et dirigée dans un sens s'étendant depuis le couvercle balistique 10 vers la paroi balistique 6 soit est perpendiculaire par rapport à l'axe central AA'. Ainsi, la surface extérieure de couvercle 44 est entièrement dépourvue de creux ouvert dans un sens dirigé depuis la paroi balistique 6 vers le couvercle balistique 10, c'est-à-dire vers le haut à l'état installé du radôme balistique 2.
  • En l'occurrence, la surface extérieure de couvercle 44 comprend, et notamment est constituée de, une portion de transition 46 qui est de révolution autour de l'axe central AA' et une portion de fermeture 48.
  • La portion de transition 46 est en l'occurrence en forme de tore ouvert partiel. Selon une variante non représentée, la portion de transition 46 est en forme de sphère partielle ou zone sphérique.
  • Avantageusement, la portion de transition 46 et la surface extérieure de paroi 42 se joignent sans pli. Ceci est obtenu par exemple par le fait que la somme du rayon mineur de tore et du rayon majeur de tore du tore partiel est identique au rayon du cylindre de la surface extérieure de paroi 42. Alternativement, ceci est obtenu par le fait que le rayon de la sphère partielle ou zone sphérique de la portion de transition 46 est identique au rayon du cylindre de la surface extérieure de paroi 42.
  • La portion de fermeture 48 est en l'occurrence en forme de cône. Alternativement, la portion de fermeture est en forme de tronc de cône. Le cône ou tronc de cône ou a de préférence un angle d'ouverture α supérieur à 80° et inférieur à 89°. L'angle d'ouverture α est avantageusement choisi de sorte que de l'eau se trouvant sur la portion de fermeture 48 soit évacuée vers et jusqu'à la paroi balistique 6 sous l'effet de la pesanteur. Encore alternativement, la portion de fermeture a une forme de disque plate, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe A-A'.
  • Avantageusement, et la portion de transition 46 et la portion de fermeture 48 se joignent sans pli. Ceci est obtenu par le fait que l'angle d'inclinaison de la portion de transition 46 à l'emplacement de jonction entre la portion de transition 46 et la portion de fermeture 48 est identique à l'inclinaison du cône ou tronc de cône ou disque plate de la portion de fermeture.
  • L'angle d'ouverture α (Figure 3) est avantageusement choisi pour réduire ou éviter la stagnation d'un liquide sur la partie supérieure, ce qui entrainerait une perte de la qualité de transmission en radiofréquence.
  • La coque de radôme balistique 2 ainsi formée satisfait avantageusement à la norme STANAG 4569, avec un niveau de protection adapté à la menace, par exemple au moins de niveau 1.
  • Un procédé de fabrication de la coque de radôme balistique 2 selon l'invention peut comprendre les étapes successives suivantes :
    • Mise en place d'une ébauche de couche de protection balistique de paroi, l'ébauche de couche de protection balistique de paroi s'étendant de manière continue autour d'un axe central d'ébauche,
    • Mise en place d'une ébauche de couche de protection balistique de couvercle, ébauche de couche de protection balistique de couvercle étant liée à l'ébauche de couche de protection balistique de paroi ;
    • durcissement simultané de l'ébauche de couche de protection balistique de paroi et de l'ébauche de couche de protection balistique de couvercle, ainsi obtenant simultanément et d'une seule pièce la couche de protection balistique 20 de la paroi et la couche de protection balistique 30 du couvercle, formant une ébauche de coque de radôme balistique.
  • Les étapes précitées de mise en place peuvent comprendre la mise en forme de ou des ébauche(s) de couche(s) dans un moule à la forme extérieure finale de la ou des couches de protection balistique 20 et/ou 30 par drapage de plis pré-imprégnés. L'étape de durcissement peut comprendre la mise en autoclave suivant un cycle de pression / température adapté afin de polymériser la matière.
  • Ensuite, la couche d'adaptation en fréquence 22 de la paroi et la couche d'adaptation en fréquence 32 du couvercle sont appliqués d'un seul tenant sur l'ébauche de coque de radôme balistique. Puis, la couche d'adaptation en fréquence 24 de la paroi et la couche d'adaptation en fréquence 34 du couvercle sont appliqués d'un seul tenant sur l'ébauche de coque de radôme balistique, en obtenant la coque de radôme balistique 2
  • L'étape de durcissement peut par exemple être effectuée sous vide dans un autoclave, par exemple par pressage ou polymérisation.
  • La fabrication des couches d'adaptation en fréquences peut contenir une étape d'usinage, notamment du bord libre 26 de la paroi balistique 6.
  • La figure 5 montre une vue en éclatée du radôme selon l'invention de la Figure 1. On voit le support annulaire 4 qui est en forme de couronne et qui est muni d'une rainure annulaire 50 complémentaire du bord libre 26 de la paroi balistique 6. La rainure annulaire 50 est également bien visible sur la Figure 2. La rainure annulaire 50 est adaptée pour accueillir le bord libre 26. Le radôme balistique 1 comprend également des éléments de fixation 52 du support annulaire 4 à la coque de radôme balistique 2. En l'occurrence, les éléments de fixation 52 sont des vis.
  • Avantageusement, la liaison entre la coque balistique 2 et le support annulaire 4 est étanche, cette étanchéité pouvant être réalisée par la présence d'un joint d'étanchéité, non représenté intercalé entre la rainure annulaire 50 et le bord libre 26. De plus le maintien en position peut être notamment effectué au moyen d'une colle, entre la surface de la rainure annulaire et la surface inférieure de la coque de radôme balistique.
  • Le support annulaire 4 comprend par ailleurs des organes de fixation 54 du radôme balistique à un socle d'antenne (voir p.ex. Figure 2). Les organes de fixation 54 peuvent comprendre des ouvertures et des éléments de fixation, tels que des vis, qui s'engagent dans les ouvertures. Les organes de fixation peuvent être portés par exemple par une bride du support annulaire 4, cette bride faisant radialement saillie vers l'extérieur.
  • Le radôme balistique comprend avantageusement également un joint d'étanchéité 56, disposé sur le support annulaire 4 du côté opposé à la coque de paroi balistique 2, et adapté pour être intercalé entre le support annulaire 4 et un socle 60 de l'antenne et rendant la liaison entre le support annulaire 4 et le socle 60 étanche à l'eau et/ou à la poussière. Celui-ci pouvant être logé dans le support annulaire, muni d'une rainure du côté de sa surface inférieure.
  • Dans le mode de réalisation présent, le support annulaire 4 comprend au moins une poignée 58, et en l'occurrence quatre poignées 58. Chaque poignée 58 est avantageusement orientée vers l'extérieur de l'axe d'élévation central AA', pour faciliter le transport du radôme balistique en vue de son installation sur un socle d'antenne (voir Figure 6). Chaque poignée 56 s'étend radialement à l'extérieur de la paroi balistique 6.
  • L'invention concerne également un ensemble de radôme 70 montré schématiquement sur la Figure 6 et le socle d'antenne 60. L'ensemble de radôme 70 est composé du radôme balistique 1 et d'une bâche 72 amovible, servant à camoufler le radôme balistique optiquement. Cette bâche 72 peut être d'une couleur semblable au véhicule qui transporte le radôme balistique. La bâche 72 apporte également une protection contre le rayonnement solaire, réduisant les besoins en refroidissement du système antenne que le radôme balistique accueille.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, cette bâche 72 est en PVC enduit.
  • Par ailleurs, la bâche 72 comprend des moyens de fixation adaptés pour fixer la bâche 72 par rapport au radôme balistique et pour plaquer et de tendre la bâche 72 sur la surface extérieure du radome balistique. Ces moyens de fixation comprennent avantageusement des sangles et/ou des tendeurs. Ainsi, notamment une prise au vent et/ou une dégradation excessive des performances de transparence RF de l'ensemble de radôme 70 est/sont empêchée/s.
  • La Figure 6 montre également schématiquement l'enveloppante EA de l'antenne disposée sur le socle d'antenne. L'enveloppante EA est définie par le volume balayé par l'antenne lors de son utilisation. On voit que la forme du radôme balistique 1 conduit à une distance relativement importante entre l'enveloppante EA et la coque de radôme balistique pour des dimensions extérieures données de la coque de radôme. La distance entre le radôme balistique et l'enveloppante EA est défini de telle sorte que le niveau de protection conféré par le radôme balistique est respecté. En d'autre termes, la distance est suffisamment élevée pour que sous l'effet d'un impact donné, le radôme balistique 1 ne se déforme pas de sorte à entrer dans l'enveloppante EA. Ainsi, cette distance garantie que l'antenne reste protégée face au tirs.
  • Un avantage du radôme balistique selon l'invention est d'assurer une étanchéité et une résistance balistique satisfaisante grâce au faible nombre de jointures et aux composants monoblocs. Par ailleurs, la forme du radôme balistique conduit à une transparence relativement importante aux radiofréquences. De plus, la forme réalisée par la coque de radôme balistique est ergonomique, ce qui la rend particulièrement adaptée à un usage embarqué sur un véhicule.

Claims (10)

  1. Coque de radôme balistique (2), du type comprenant :
    - une paroi balistique (6) s'étendant autour d'un axe central (AA'), ayant une longueur axiale (LP) et une extrémité supérieure, la paroi balistique étant en forme de tube de section circulaire,
    - un couvercle balistique (10) obturant l'extrémité supérieure de la paroi balistique, la paroi balistique comprenant une couche de protection balistique (20) qui comprend des fils en matière thermoplastique, et deux couches d'adaptation en fréquence (22,24), la couche de protection balistique de la paroi étant prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence de la paroi,
    caractérisé en ce que ;
    - la couche de protection balistique (20) s'étend d'un seul bloc autour de l'axe central et sur toute la longueur axiale (LP), et en ce que
    - les couches d'adaptation en fréquence (22, 24) s'étendent d'un seul bloc autour de l'axe central et de préférence également sur toute la longueur axiale (LP).
  2. Coque de radôme balistique selon la revendication 1, dans lequel le couvercle balistique (10) comprend une couche de protection balistique (30), qui comprend des fils en matière thermoplastique, et deux couches d'adaptation en fréquence (32, 34), et dans lequel la couche de protection balistique (30) du couvercle est prise en sandwich entre les couches d'adaptation en fréquence (32, 34) du couvercle balistique.
  3. Coque de radôme balistique selon la revendication 2, dans lequel la couche de protection balistique (20) de la paroi et la couche de protection balistique (30) du couvercle sont ensemble d'un seul bloc, et de préférence, chacune des deux couches d'adaptation en fréquence (22, 24) de la paroi et l'une des deux couches d'adaptation en fréquence (32, 34) du couvercle sont ensemble d'un seul bloc.
  4. Coque de radôme balistique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche de protection balistique (20) de la paroi, et le cas échéant la couche de protection balistique du couvercle (30), est composée de fils, notamment tressés, de polyéthylène, et de préférence dans lequel les couches d'adaptation en fréquence (22, 24) de la paroi, et le cas échéant les couches d'adaptation en fréquence (32, 34) du couvercle, sont en mousse de polyuréthane.
  5. Coque de radôme balistique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
    le couvercle balistique (10) a une surface extérieure de couvercle (44) qui, en tout point soit a une pente ayant une composante dirigée radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe central AA' et dirigée dans un sens s'étendant depuis le couvercle balistique soit est perpendiculaire par rapport à l'axe central AA',
    dans lequel la surface extérieure de couvercle (44) qui comprend :
    - une portion de transition (46) qui est de révolution autour de l'axe central (AA') et qui est en forme de tore partiel ou en forme de sphère partielle, et
    - une portion de fermeture (48) en forme de disque plate ou en forme de tronc de cône ou de cône ayant un angle d'ouverture de sorte que de l'eau se trouvant sur la portion de fermeture soit évacuée vers la paroi balistique (6) sous l'effet de la pesanteur.
  6. Coque de radôme balistique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la coque de radôme balistique (2) satisfait à la norme STANAG 4569 au moins de niveau 1.
  7. Radôme balistique (1), du type comprenant
    - une coque de radôme balistique (2) et
    - un support annulaire (4) en forme de couronne, muni d'une rainure annulaire (50) qui est complémentaire d'un bord libre (26) de la paroi balistique,
    caractérisé en ce que la coque de radôme balistique est une coque de radôme balistique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que la coque de radôme balistique (2) est fixée au support annulaire, en particulier par des éléments de fixation (52), de préférence en ce que le support annulaire (4) comprend des organes de fixation (54) du radôme balistique à un socle d'antenne.
  8. Radôme balistique (1), selon la revendication 7, dans lequel le support annulaire (4) comprend au moins une poignée (58), et notamment au moins deux poignées (58), chaque poignée s'étendant radialement à l'extérieur de la paroi balistique (6).
  9. Radôme balistique (1), selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le radôme balistique comprend un joint d'étanchéité (56) disposé sur le support annulaire (4) du côté opposé à la coque de radôme balistique (2).
  10. Ensemble de radôme (70) comprenant un radôme balistique (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 et une bâche (72) adaptée pour recouvrir le radôme balistique.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012076549A1 (fr) 2010-12-07 2012-06-14 Thales Radome balistique de protection pour antenne satellite
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WO2020131150A1 (fr) 2018-12-19 2020-06-25 L3 Essco Incorporated Fermeture de radôme utilisant des thermoplastiques et des composites orientés
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