FR2574923A1 - Fusee perfectionnee a detection de proximite pour projectiles - Google Patents

Fusee perfectionnee a detection de proximite pour projectiles Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE FUSEE A DETECTION DE PROXIMITE POUR PROJECTILES. LA FUSEE COMPORTE DES MOYENS OSCILLATEURS HYPERFREQUENCES D101 ET UNE ANTENNE POUR DETECTER UN EFFET DOPPLER PRODUIT PAR LA PRESENCE D'UN CORPS DANS LE RAYONNEMENT HYPERFREQUENCE, DES MOYENS DE FILTRAGE 210, 220 APTES A SEPARER LE SIGNAL UTILE DE FREQUENCE DOPPLER DU SIGNAL OSCILLATOIRE HYPERFREQUENCE, DES MOYENS A DISCRIMINATION D'AMPLITUDE230 ET DES MOYENS DE CONTROLE240, 250 APTES A VERIFIER LA RECEPTION D'UN SIGNAL UTILE DE FREQUENCE DOPPLER D'AMPLITUDE SUPERIEURE A UN SEUIL PENDANT UN DEPLACEMENT PREDETERMINE DU PROJECTILE.

Description

La présente invention concerne les systèmes à détection électromagnétique de proximité.
La présente invention concerne plus précisément une fusée à détection de proximité pour projectiles.
Une telle fusée a pour but de commander la mise à feu du projectile lorsque celui-ci arrive à une distance déterminée de son objectif.
De nombreuses fusées à détection de proximité ont déjà été proposées.
Les fusées connues cependant ne donnent pas entière satisfaction.
D'une part, les fusées jusqu'ici proposées ne permettent pas toujours une détection de proximité précise.
D'autre part, les fusées connues ne présentent pas toujours une sécurité satisfaisante en ce sens qu'elles peuvent parfois induire accidentellement la mise à feu du projectile, soit à la suite d'un défaut de fonctionnement interne, par exemple au cours d'une manipulation, soit à la suite d'une détection erronée de l'objectif0
Pour tenter de remédier à ces inconvénients, des structures fort complexes ont été proposées.
Toutefois, il est important de minimiser le coût des fusées dans la mesure où celles-ci sont détruites lors de l'explosion du projectile et ne peuvent donc être utilisées qu'une seule fois.
Le problème à résoudre est donc de réaliser des fusées à détection de proximité pour projectiles qui tout en étant très économiques, présentent une parfaite sécurité de manipulation, ne soient pas perturbées par des détections parasites erronées d'objectif et qui soient par ailleurs précises.
Le problème ainsi posé est résolu selon l'invention par une fusée à détection de proximité pour projectiles,notamment pour roquettes, qui comprend
- des moyens oscillateurs hyperfréquences,
- des moyens formant antenne directrice couples aux moyens oscillateurs pour émettre un faisceau d'ondes hYPerfréquences et détecter un effet Doppler produit par la présence d'un corps dans le faisceau d'ondes,
- des moyens de filtrage aptes à séparer le signal utile de fréquence Doppler du signal oscillatoire hyperfréquence,
- des moyens à discrimination d'amplitude aptes à détecter le passage de l'amplitude du signal utile de fréquence Doppler au-dessus d'un seuil qui est représentatif d'une distance prédéterminée entre le projectile et le corps détecté dans le faisceau,
- des moyens de contrôle aptes à vérifier la réception d'un signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil, sur les moyens formant antenne, pendant un déplacement prédéterminé du projectile pour mettre à feu la charge du projectile.
La vérification de la réception d'un signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil, par les moyens de contrôle, pendant un déplacement prédé- terminé du projectile permet d'éliminer en toute sécurité les détections parasites.
Selon une première variante de réalisation, les moyens formant antenne comprennent un organe émetteur comportant une antenne du type monopole, et un organe récepteur comportant une antenne spirale engagée sur l'organe émetteur et utilisés respectivement pour émettre le faisceau d'ondes hyperfréquences et pour recevoir les ondes réfléchies par un corps placé dans le faisceau d'ondes, vers la fusée.
Selon une seconde variante de réalisation, les moyens formant antenne comprennent un organe émetteur et un organe récepteur comprenant chacun une cavité à ouverture rayonnante dirigée vers l'avant de la fusée et utilisés respectivement pour émettre le faisceau d'ondes hyperfréquences et pour recevoir les ondes réfléchies par un corps placé dans le faisceau d'ondes, vers la fusée.
Selon une troisième variante de réalisation, les moyens formant antenne comprennent une cavité unique à ouverture rayonnante dirigée vers l'avant de la fusée.
Selon ces seconde et troisième variantes de réalisation, un déflecteur conique est de préférence disposé dans l'axe de la fusée en avant des cavités à ouvertures rayonnantes, la pointe du réflecteur étant dirigée vers l'arrière de la fusée.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les organes émetteur et récepteur sont associés à des moyens oscillateurs hyperfréquences spécifiques comportant respectivement une diode à effet GUNN et une diode
Schottky.
De façon avantageuse, la cavité à ouverture rayonnante formant émetteur prévue selon les seconde et troi sième variantes de réalisation précitées loge une diode à effet GUNN, cette dernière et une diode Schottky étant logées dans la même cavité dans le cas de la troisième variante.
Selon une quatrième variante de réalisation, les moyens formant antenne comprennent une antenne unique du type monopole.
Selon la quatrième variante de réalisation, les moyens oscillateurs hyperfréquences comprennent de préférence une diode à effet GUNN.
Dans le cas de la quatrième variante de réalisation, les moyens oscillateurs comprennent avantageusement une diode émettrice logée dans une cavité résonante et couplée par l'intermédiaire d'une liaison filaire à l'antenne.
De façon avantageuse, une première électrode de la diode est alors reliée à la paroi électriquement conductrice de la cavité résonante tandis que la seconde dlec- trode de cette diode est reliée à un piston électriquement conducteur logé dans la cavité en étant isolé dlec- triquement de celle-ci et sollicité en appui contre la diode.
Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les électrodes de la diode émettrice sont engagées respectivement dans un alésage ménagé dans une colonne en saillie vers l'intérieur de la cavité rdso- nante et solidaire de celle-ci1 et dans un alésage ménagé dans le piston.
De préférence, les moyens formant antenne des première et quatrième variantes de réalisation précitées comprennent un brin électriquement conducteur rectiligne et un disque électriquement conducteur muni d'un alésage central pour entourer à distance ledit brin, le brin et le disque étant couplés respectivement aux bornes d'une diode émettrice.
Plus précisément encore,dans le cas de la première variante de réalisation, le disque définit une cavité recevant la diode émettrice.
Selon un premier mode de réalisation des moyens de traitement, les moyens de contrôle comprennent un compteur recevant le signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil.
De façon préférentielle, selon ce premier mode de réalisation, les moyens de contrôle comprennent en outre une cellule de redressement recevant en entrée le signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil et qui attaque un condensateur, et un comparateur qui compare la tension aux bornes du condensateur avec une valeur de consigne, la sortie du comparateur étant reliée à l'entrée d'initialisation du compteur précité.
Selon un second mode de réalisation des moyens de traitement, les moyens de contrôle comprennent un montage formant pompe à diode comportant une cellule composée d'une résistance et d'un condensateur connectés en parallèle et un comparateur qui compare la tension aux bornes de la cellule avec une tension de référence.
Les moyens de contrôle sont ainsi simples et de réalisation économique.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, la fusée à détection de proximité comprend une capacité reliée aux bornes d'une amorce par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé par les moyens de contrôle.
L'interrupteur commandé est avantageusement un thyristor.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, la fusée à détection de proximité comprend un tiroir porte-amorce monté coulissant transversalement à l'axe de la fusée, des contacts électriques associés aux moyens de contrôle, des moyens mécaniques à masselotte qui maintiennent le tiroir porte-amorce dans une position de sécurité dans laquelle l'amorce est éloignée des contacts électriques, jusqu'à la fin de la phase d'accélération du projectile, des moyens élastiques qui sollicitent le tiroir vers une position d'utilisation dans laquelle l'amorce est reliée aux contacts électriques.
Cette disposition permet de renforcer notablement la sécurité de la fusée, dans la mesure où l'amorce ne peut être mise à feu initialement.
Les moyens mécaniques à masselotte comprennent avantageusement
- une tige de verrouillage coulissant dans l'axe de la fusée, et sollicitée en déplacement vers l'avant de celle-ci,
-au moins une bille de sécurité pour immobiliser temporairement la tige de verrouillage dans une position arrière dans laquelle elle sert de butée pour le tiroir afin de bloquer initialement ce tiroir porte-amorce dans la position de sécurité,
- une masselotte sollicitée vers l'avant de la tête et sensible à l'accélération du projectile,
- une bille d'armement pour limiter provisoirement le déplacement vers l'avant de la masselotte de telle sorte que celle-ci maintienne alors la bille de sécurité en prise avec la tige de verrouillage, la bille d'armement étant susceptible d'être délogée lorsque la masselotte recule lors de la phase d'accélération, pour autoriser à la fin de cette phase d'accélération, une course supérieure de la masselotte, en retour vers l'avant, afin de libérer alors la bille de sécurité, la tige de verrouillage et le tiroir.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, les déplacements de la masselotte, lors des phases de variation de vitesse, sont contrôlés et freinés par une rainure comportant une pluralité de segments formant entre eux des angles alternativement saillants et rentrants, dans laquelle pénètre un pion de guidage. Cette caractéristique permet d'empêcher le déplacement de la tige de verrouillage et du tiroir lors d'une chute accidentelle de la fusée en cours de manipulation.
La rainure est avantageusement formée sur la masselotte et le pion de guidage est porté par le corps de la tige de verrouillage.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, la bille d'armement est enfermée par la masselotte dans un logement d'une longueur telle que cette masselotte ne libère le logement, pour autoriser la sortie de la bille d'armement que lorsqu'un ddpla- cement relatif d'une amplitude déterminée s'est produite entre la rainure et le pion de guidage, ladite amplitude ddterminée étant définie par une accdléra- tion dont la durée et l'intensité sont proches de celles produites lors de l'éjection du projectile.
Ainsi, la libération du tiroir porte-amorce
n'est possible que lors de l'éjection du projectile.
Le tiroir porte-amorce comporte avantageuse
ment des pions sollicités en saillie vers l'extérieur
de celui-ci pour verrouiller le tiroir porte-amorce
en position lorsque celui-ci a été déplacé en position
d'utilisation par les moyens élastiques. Un retour
du tiroir en position de sécurité est alors impossible.
Selon une autre caractéristique préférentielle de la présente invention, la fusée à détection de proximité loge un interrupteur de commande disposé en regard de la tige de verrouillage et qui est fermé lors de la libération de celle-ci pour mettre sous tension les moyens oscillateurs, les moyens de filtrage, les moyens à discrimination d'amplitude et les moyens de contrôle. Ainsi, la détection de l'objectif, et donc la mise à feu du projectile ne peut intervenir avant la fin de la phase d'accélération.
Les moyens à discrimination d'amplitude comprennent de préférence un étage à détection de seuil et mise en forme comportant un amplificateur opérationnel.
De préférence, la fusée comprend de plus un interrupteur auxiliaire adapté pour être fermé lors d'un impact pour mettre à fèu la charge du projectile.
Ainsi, même en cas de défaut de fonctionnement du système à- détection de proximité, le projectile est détruit lors de l'impact.
L'interrupteur auxiliaire est avantageusement connecté en parallèle de l'interrupteur précité commandé par les moyens de contrôle.
Selon une première variante de réalisation, l'interrupteur auxiliaire est formé d'une couronne dlec- triquement associée au disque entourant le brin d'antenne, la couronne étant adjacente mais isolée initialement du disque par une rondelle électriquement isolante de telle sorte qu'en cas d'impact la couronne vienne en contact avec le disque pour mettre à feu la charge du projectile.
Selon une seconde variante de réalisation, l'interrupteur auxiliaire comprend au moins une masselotte électriquement conductrice disposée à proximité d'une cavité à ouverture rayonnante mais isolée initialement de celle-ci et adaptée pour être portée au contact de la cavité lors de l'impact.
Par ailleurs, de préférence, la fusée à détection de proximité comprend une plaquette enfichable portant des moyens d'alimentation électrique et un élément émetteur lumineux sensible à l'état de ladite capacité. Cette disposition permet de garantir le bon état des moyens d'alimentation électriques lors de l'utilisation et de contrôler l'état des moyens mécaniques à inertie.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, l'élément émetteur lumineux est relié en série du trajet de conduction principal d'un transistor dont la base est attaquée par ladite capacité.
De préférence, le transistor attaque également l'entrée d'initialisation du compteur des moyens de contrôle, selon le premier mode de réalisation des moyens de traitement. Ainsi, le compteur n'est validé qu'après une temporisation déterminée par la charge du condensateur.
Selon une caractéristique de la présente invention, la fusée comprend une plaquette enfichable qui porte des moyens d'alimentation électrique et un élément émetteur lumineux susceptible d'être alimenté par l'intermédiaire de l'interrupteur de commande précité pour visualiser l'état de celui-ci.
De préférence, les moyens de filtrage comprennent au moins un filtre passe-bande. Les frdquences de coupure de ce filtre peuvent être par exemple respectivement 600 Hz et 15 KHz.
Par ailleurs, de façon avantageuse, l'antenne est adaptée pour émettre le rayonnement hyperfréquence selon une inclinaison en regard de l'axe de déplacement de la fusée comprise entre environ 30 et 500.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaItront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels
- la figure 1 représente une vue en coupe axiale longitudinale d'une fusée à détection de proximité pour projectiles conforme à un premier mode de mise en oeuvre de la présente invention,
- la figure 2 représente une vue en coupe axiale longitudinale d'une cavité résonante intégrée dans la fusée à détection de proximité illustrée sur la figure 1,
- la figure 3 représente schématiquement le circuit de moyens électroniques de traitement intégrés à la même fusée à détection de proximité conforme à la présente invention,
- la figure 4 représente un schéma détaillé d'un exemple de réalisation des moyens de traitement précités,
- la figure 5 illustre schématiquement le diagramme de rayonnement de l'antenne intégrée à la fusée à détection de proximité conforme à la présente invention, illustrée sur la figure 1,
- la figure 6 représente une vue partiellement en coupe axiale longitudinale d'une fusée à détection de proximité pour projectiles, conforme à un second mode de mise en oeuvre de la présente invention,
- la figure 7 représente une vue partielle en coupe axiale longitudinale d'une fusée à détection de proximité pour projectiles, conforme à un troisième mode de mise en oeuvre de la présente invention,
- la figure 8 représente un schéma détaillé d'un autre exemple de réalisation des moyens de traitement, susceptibles d'être intégrés dans les second et troisième modes de mise en oeuvre des fusées conformes à la présente invention.
MODE DE REALISATION ILLUSTRE SUR LES FIGURES 1 A 5
On va dans un premier temps décrire le premier mode de réalisation de la fusée conforme à la présente invention, illustré sur les figures 1 à 5.
D'une façon générale, la fusée à détection de proximité conforme à la présente invention comprend des moyens oscillateurs hyperfréquences 100 associés à une antenne 130, des moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet Doppler, des moyens 300 de mise à feu d'une amorce 390, et des moyens mécaniques 400 à inertie contrôlant la mise sous tension des moyens oscillateurs 100, des moyens électroniques 200 et des moyens de mise à feu 300.
Ces différents éléments sont logés dans un bottier 10 de la fusée.
BOITIER 10 DE LA FUSEE.
Comme cela est représenté sur la figure 1, le bottier 10 de la fusée à détection de proximité conforme à la présente invention se compose de l'avant vers l'arrière de la fusée, d'une coiffe 20 d'enveloppe générale tronconique et d'un carter 50 généralement cylindrique.
Le carter 50 présente en sa partie avant de plus grande section un embout 51 généralement cylindrique et fileté extérieurement en 52, qui est destiné à venir en prise dans un filetage interne complémentaire 21 prévu dans une section cylindrique ménagée à l'arrière de coiffe 20. Une collerette 53 d'extension radiale prévue sur le carter 50 à l'arrière de l'embout 51 sert de butée à la coiffe 20,lors de l'assemblage par filetage du carter 50 et de cette coiffe 20.
Un joint torique d'étanchéité 54 est inséré dans une rainure annulaire 55 prévue sur l'embout fileté 51 du carter 50. Le joint torique 54 est dimensionné de telle sorte qu'il soit comprimé par la coiffe 20 lors de l'assemblage du carter 50 et de la coiffe 20, pour assurer l'étanchéité correcte entre ces deux éléments.
La coiffe 20 loge les moyens oscillateurs hyperfréquences 100 et l'antenne 130, ainsi que les moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet
Doppler, tandis que le carter 50 loge en particulier les moyens mécaniques 400 à inertie.
MOYENS OSCILLATEURS HYPERFREQUENCES.
Les moyens oscillateurs hyperfréquences 100 comprennent, de façon connue en soi, une cavité résonante 150 excitée par une diode à effet GUNN D101. La cavité résonante 150 est associée à une antenne 130 pour émettre un faisceau d'ondes hyperfréquences dont la géométrie sera précisée par la suite en regard de la figure 5 et détecter un effet Doppler produit par la présence d'un corps dans le faisceau d'ondes.
Comme illustré sur la figure 4, l'anode de la diode à effet GUNN D101 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R102 à une borne d'alimentation positive + VCC tandis que la cathode de la diode
D101 est reliée à la masse du montage. Par ailleurs, un condensateur C103 est connecté en parallèle de la diode D101.
La structure des éléments d'alimentation et de liaison électriques de la diode D101 seralprécisée ultérieurement en regard de la figure 2.
Les moyens oscillateurs hyperfréquences 100 précités sont adaptés pour émettre par exemple un signal d'une fréquence de l'ordre de 10 GHz.
La cavité résonante 150 comprend un corps cylindrique 151 en un matériau électriquement conducteur, obturé à une première extrémité par une paroi transversale discale 152,solidaire,et obturé à sa seconde extre- mité par un disque 153 en matériau électriquement conducteur solidaire d'une colonnette 154 en saillie vers l'intérieur de l'espace interne 155 de la cavité, coaxialement au corps cylindrique 151. L'assemblage du disque 153 sur le corps cylindrique 151 est réalisé à l'aide de vis 156.
La cavité résonante 150 loge un piston 157 coulissant dans le corps cylindrique 151 parallèlement à l'axe O-O de celui-ci.
Le piston 157 comprend un corps 158 solidaire d'une tige 159 de plus faible section coaxial à l'axe 0-0.
La tige 159 est guidée à coulissement dans un alésage 160 ménagé dans la paroi transversale 152 coaxialement à l'axe OO grâce à une douille 161, électriquement isolante, à tête élargie, intercalée entre l'alésage 160 précité et la tige 159.
Le corps 158 du piston 157 comprend le long de l'axe O-O , à partir de la tige 159, une première portion 163 de faible section puis une seconde portion 162 complémentaire de la section transversale de ia chambre interne 155 de la cavité résonante.
Une bague 164 électriquement isolante est engagée sur la périphérie de la portion 163 afin de guider le corps 158 du piston à translation dans le corps cylindrique 151, en isolant électriquement ces éléments.
Le piston 157 est sollicité en déplacement par translation vers la colonnette 154 grâce à un ressort spirale 165 engagé entre la paroi transversale 152 et la bague 164.
Par ailleurs, l'extrémité libre de la colonnette 154 comporte un alésage borgne 166 coaxial à l'axe O-O débouchant vers le piston 157 et adapté pour recevoir l'électrode de cathode 104 de la diode D101.
De façon symétrique, le corps 158 du piston 157 comporte un alésage borgne 167 débouchant vers la colonnette 154 et adapté pour recevoir l'électrode d'anode 105 de la diode D101.
Le corps de la cavité résonante 150, et plus précisément le disque 153 (en contact avec la cathode de la diode D1 01 > est relié par l'intermédiaire d'une liaison filaire 168 à la masse de moyens d'alimentation électrique.
Le piston 157 en contact avec l'anode de la diode D101, est relié par l'intermédiaire d'une liaison 169 à la borne d'alimentation positive. Une âme d'un câble coaxial 140 songe dans la cavité 150 et est par ailleurs reliée au brin rectiligne 131 d'antenne.
Le brin 131 précité, dirigé vers l'avant de la coiffe 20 est supporté coaxialement à l'axe P-P de la fusée grâce à une douille 132 électriquement isolante engagée dans l'alésage central d'un disque électriquement conducteur 133 supporté dans la coiffe 20 de la fusée. Le disque 132 est prévu plus précisément sur l'extrémité arrière du brin rectiligne 131. Le disque 133 est relié à la masse des moyens d'alimentation dlec- trique par l'interidiaire de la gaine extérieure du cSble coaxial 140.
Par ailleurs, comme cela est représenté sur la figure 1, le disque 133 est associé à une couronne 134 électriquement conductrice, adjacente mais isolée initialement de celui-ci par une rondelle électriquement isolante 135. L'écartement du disque 133 et de la couronne 134 associée, ainsi que la structure de la rondelle électriquement isolante 135 sont adaptés de telle sorte qu'en cas d'impact du projectile, (c'est-à-dire en cas de non fonctionnement du système de détection de proximité) la couronne 134 vienne en contact avec le disque 133 pour induire la mise à feu de la charge du projectile selon un processus qui sera décrit en détail par la suite.
Le disque 133 et la couronne 134 associée constituent un interrupteur auxiliaire référencé 136 sur les figures 3 et 4.
Cet interrupteur 136 est normalement à l'état ouvert et porté à l'état fermé lors d'un impact.
Le diagram d 'émission de 1 'antenne 130 ainsi formée est représenté schématiquement sur la figure 5.
Plus précisément, cette figure 5 illustre le diagramme en décibels du rayonnement selon un plan de coupe axial passant par l'axe P-P de la fusée.
On comprend à l'examen de la figure 5 que le rayonnement diffusé par l'antenne 130 s'insère dans une enveloppe symétrique de révolution par rapport à l'axe P-P.
Plus précisément, chaque lobe de rayonnement considéré dans un plan axial présente une ouverture angulaire a de l'ordre de 300. Plus précisément encore, chaque lobe de rayonnement considéré dans un plan axial présente une ouverture angulaire utile B (niveau d'émission supérieur à 3dB) de l'ordre de 200.
Sur la figure 5, l'ouverture angulaire utile du lobe d'émission est délimitée par les génératrices
G1 et G2 inclinées respectivement de 30 et 500 par rapport à l'axe de l'antenne P-P. L'inclinaison relative des génératrices G1 et G2 par rapport à l'axe
P-P de l'antenne est adaptée pour encadrer la valeur moyenne d'inclinaison de l'axe P-P de la fusée, par rapport à la verticale, en fin de trajectoire.
Ainsi, le rayonnement issu de l'antenne 130 dirigé vers le bas est généralement perpendiculaire au sol.
Le Demandeur a constaté que l'inclinaison relative précitée des génératrices G1 et G2 par rapport à l'axe P-P de l'ordre de 30 et 500 répondait à cette condition.
On sait que la présence d'un objet en mouvement relatif par rapport à la cavité résonante dans le champ du rayonnement, crée une onde réfléchie captée par l'antenne 130, et qui induit un glissement de la fréquence d'émission. Le glissement de la fréquence d'émission est proportionnel à la composante de la vitesse du mouvement relatif orientéevers l'antenne.
Plus précisément,encore, le glissement de la fréquence, ou fréquence Doppler est égal à 2v sin y / A, relation dans laquelle
V correspond à la vitesse du projectile,
X correspond à la longueur d'onde du rayonnement émis,
et
Y représente l'inclinaison relative entre la trajectoire du projectile et la direction de détection reliant l'antenne au corps présent dans le champ du rayonnement.
A titre d'exemple, pour une fréquence d'émission de l'ordre de 10 GHz', et une inclinaison relative entre la trajectoire du projectile et la direction de détection de 1 'ordre de 45 , le glissement est d'environ 424 Hz pour une vitesse de rapprochement ou d'éloignement de 10 m/s.
MOYENS ELECTRONIQUES 200 DE TRAITEMENT ET DE
DETECTION DE LA FREQUENCE DOPPLER.
D'une façon générale, les moyens de traitement 200 comprennent des moyens de filtrage 210, 220, des moyens à discrimination d'amplitude 230, des moyens de contrôle 240 et des moyens de temporisation 250.
Les moyens de filtrage 210 et 220 sont adaptés pour séparer le signal utile de fréquence Doppler du signal oscillatoire hyperfréquence présents sur la diode D101.
Les moyens de filtrage 210 et 220 sont formés avantageusement de filtres passe-bande ayant par exemple pour fréquence de coupure inférieure 600 Hz et pour fréquence de coupure supérieure 15 KHz.
La fréquence de coupure inférieure est ddter- minée à des fins de sécurité tandis que la fréquence de coupure supérieure est déterminée pour éliminer les signaux parasites.
La bande de fréquence précitée 600 Hz à 15 KHz couvre une gamme de vitesses du projectile allant sensiblement de 15 m/s à 350 m/s pour une fréquence d'émission de 10 GHz et une inclinaison de la trajectoire du projectile par rapport au sol de l'ordre de 45".
Les filtres passe-bandes 210 et 220 sont montés en cascade.
Les moyens de discrimination d'amplitude 230 connectés en sortie des filtres passe-bandes 210, 220 sont adaptés pour détecter le passage de l'amplitude du signal utile de fréquence Doppler au-dessus d'un seuil qui est représentatif d'une distance prédéterminée entre le projectile et le corps détecté dans le faisceau (le sol).
Les moyens de contrôle 240 reliés en sortie des moyens à discrimination d'amplitude 230 sont adaptés pour vérifier la réception continue d'un signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil, sur l'antenne 130.
Les éléments de temporisation 250 sont adaptés de préférence pour établir une temporisation correspondant à un déplacement fixe prédéterminé du projectile,et adaptés pour initier la mise à feu de la charge du projectile lors d'une détection continue du signal utile de fréquence Doppler pendant un tel déplacement.
La structure des éléments 210, 220, 230, 240 et 250 va maintenant être décrite plus en détail en regard de la figure 4.
Le filtre passe-bande 210 comprend un amplificateur opérationnel OP211 dont l'entrée inverseuse est reliée à l'anode de la diode D101 pour recevoir le signal présent sur l'antenne 130, par l'intermédiaire d'une cellule série comprenant un condensateur C212 côté anode de la diode D101 et une résistance R213 côté entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP21
L'entrée inverseuse de cet amplificateur opérationnel OP211 est reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une cellule de contre-réaction comprenant en parallèle un condensateur C214 et une résistance R215.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP211 est par ailleurs reliée par l'intermédiaire d'une résistance R216 au point médian d'un pont diviseur résistif comprenant une résistance R217 côté borne d'alimentation positive et une résistance
R218 côté masse d'alimentation électrique.
Par ailleurs, le point commun au pont résistif
R217-R218 précité est relié par l'intermddiaire d'un condensateur C219 à la masse du montage.
Afin de garantir une séparation du signal de fréquence Doppler du signal oscillatoie hyperfrdquence, un second filtre passe-bande 220 est connecté en sortie du filtre 210 précité. Le filtre 220 a une structure similaire à celle du filtre passe-bande 210 précité.
Le filtre passe-bande 220 comprend en effet l'amplificateur opérationnel OP221 dont l'entrée inverseuse est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel OP211 par l'intermédiaire d'une cellule série comprenant un condensateur C222 côté sortie de l'amplificateur opérationnel OP211 et une résistance
R223 côté entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP221.
L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP221 est reliée à la sortie de cet élément par 1 'intermédiaire d'une cellule de contre-réaction comprenant en parallèle un condensateur C224 et une résistance R225.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP221 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R226 au point médian du pont résistif R217 R218
Par ailleurs, un condensateur C229 monté en parallèle du condensateur C219 précité découple le point médian du pont résistif R217-R218 à la masse.
Le signal de fréquence Doppler présent en sortie du filtre passe-bande 220, sur la sortie de l'amplificateur opérationnel OP221 est appliqué à l'étage à discrimination d'amplitude 230 comparant le signal utile de fréquence Doppler ainsi filtré à une valeur de seuil.
Cette valeur de seuil d'amplitude est plus précisément déterminée pour être représentative d'une distance prédéterminée entre le projectile et le corps détecté dans le faisceau. (on rappelera que l'amplitude de l'écho est liée à la distance séparant le corps ddtec- té du récepteur par une relation de puissance 4).
L'étage 230 à discrimination d'amplitude comprend un amplificateur opérationnel OP231 dont l'en- trée inverseuse est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R232 à la sortie du filtre passe-bande 220 formé par l'amplificateur opérationnel OP221. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP221 est reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une boucle de contre-réaction formée d'un condensateur C233.
Par ailleurs, l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP231 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R234 au point médian du pont diviseur R217-R218. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP231 est également reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une boucle de réaction comprenant une résistance R235.
Comme cela apparaîtra clairement pour l'homme de l'art, l'étage de discrimination d'amplitude 230 élimine le signal utile de fréquence Doppler possédant une amplitude inférieure à la valeur de seuil précitée.
De plus, l'étage 230 à discrimination d'amplitude écrête les oscillations du signal utile de fréquence Doppler présentant une amplitude supérieure audit seuil prédéterminé.
La sortie de l'étage à discrimination d'amplitude 230, formée par la sortie de l'amplificateur opérationnel OP231 attaque des moyens de contrôle 240 vérifiant la réception continue d'un signal utile de fréquence Doppler. Les moyens 240 comprennent une branche série comprenant une résistance R241 et un condensateur C242 qui attaque une cellule de redressement comprenant des diodes D243 et D244.
Plus précisément, la résistance R241 est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel OP231 tandis que le condensateur C242 est relié au point commun à la cathode de la diode 243 et à l'anode de la diode 244.
Par ailleurs, l'anode de la diode 243 est reliée à la masse du montage tandis que la cathode de la diode 244 attaque l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel OP245.
De plus, l'entrée inverseuse de cet amplificateur opérationnel OP245 est reliée à la masse du montage par l'intermédiaire d'une résistance R246 d'une part et par l'intermédiaire d'un condensateur C247 d'autre part connecté en parallèle de la résistance R246.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP245 est reliée au point médian du pont résistif R217-R218 par l'intermédiaire d'une résistance
R248.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP245 est également reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une boucle de contreréaction comprenant une résistance R249.
En présence d'un signal utile de fréquence
Doppler permanent en sortie de l'étage à discrimination d'amplitude 230, la tension en sortie de la cellule de redressement D244-D243 filtrée par le condensateur
C247 est élevée. Cette tension est appliquée sur l'en- trée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP245 et la sortie de ce dernier est de ce fait porté au niveau bas.
Inversement, en cas de discontinuité dans la réception d'un signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure audit seuil, c'est-à-dire en cas de discontinuité de l'émission d'oscillations écrêtées en sortie de l'étage à discrimination d'amplitude 230, la tension en sortie de la cellule de redressement D244
D243 filtrée par le condensateur C247 chute.
L'abaissement de la tension sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP245 produit alors un basculement de la sortie de cet élément du niveau bas au niveau haut.
La sortie des moyens de contrôle 240 constituée par la sortie de l'amplificateur opérationnel OP245 est donc directement représentative de l'état de continuité ou de discontinuité de la réception du signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure au seuil fixé par l'étage de discrimination 230.
La sortie de cet étage à discrimination d'amplitude 230 formée par la sortie de l'amplificateur opérationnel OP231 est également reliée à l'entrée de comptage 251 d'un compteur 250.
L'entrée d'initialisation 252 du compteur 250 est par ailleurs attaquée par la sortie des moyens de contrôle 240 (sortie de l'amplificateur opérationnel Ou245) par l'intermédiaire d'une diode D253.
Plus précisément, la sortie de l'amplificateur opérationnel OP245 est reliée à l'anode de la diode
D253 tandis que la cathode de cette diode D253 est reliée à l'entrée d'initialisation 252 du compteur 250.
De plus, une résistance R254 es; connectée entre la cathode de la diode D253 et la masse du montage.
Après réception d'un nombre d'impulsions prédéterminé sur l'entrée de comptage 251, sans rdcep- tion intermédiaire d'un signal d'initialisation sur sa borne 252, le compteur 250 émet en sortie 253 un signal de niveau haut.
On remarquera que dans la mesure où le compteur 250 reçoit sur son entrée de comptage 251 des impulsions de fréquence Doppler, c'est-d-dire de fréquence propor tionnelle à la vitesse du projectile, le temps de comptage séparant la réception d'une première oscillation écrêtée d'une série continue, sur l'entrée 251, de l'émission d'un signal de validation en sortie 253 correspond au déplacement du projectile sur une distance prédéterminée indépendante de la vitesse de celui-ci.
A titre d'exemple, le compteur 250 peut être établi pour compter 256 impulsions. Cela conduit dans l'exemple numérique précité où la fréquence d'émission est de 10 GHz et l'inclinaison relative a entre la trajectoire du projectile et la direction de détection égale à 450, à un temps de comptage de 0,4 seconde pour une vitesse de déplacement du projectile de 15 m/s (fréquence Doppler de 636 Hz), d'où un comptage sur une distance de déplacement du projectile de 6 mètres.
Avec le même exemple numérique, mais pour une vitesse de déplacement du projectile de 30 m/s, le temps de comptage est de 0,2 s(fréquence Doppler de 1272 Hz), ce qui conduit là encore à un comptage pendant un déplacement du projectile sur une distance de 6 mètres identique au cas précité.
Ainsi donc, si la sortie de l'étage à discrimination d'amplitude 230 est validée lors de la détection d'un objet à une distance prédéterminée du projectile (distance détectée par le passage de l'amplitude du signal utile de fréquence Doppler au-dessus d'une valeur seuil prddéterminée)et si le temps de comptage imposé par le compteur 250 correspond au déplacement du projectile sur une distance prédéterminée indépendante de la vitesse de celui-ci, la sortie 253 du compteur 250 sera dans tous les cas validée lorsque la distance séparant le projectile de l'objet détecté atteindra une valeur fixe prédéterminée.
Plus précisément encore, on rappellera que grâce au diagramme de rayonnement généré par l'antenne 130, représenté sur la figure 5, la détection est opérée verticalement, ce qui permet de valider la sortie de l'étage à discrimination d'amplitude 230 lorsque le projectile se trouve à une altitude constante audessus du sol, et de vérifier la réception continue du signal utile de fréquence Doppler pendant que le projectile s'abaisse en altitude d'une hauteur prédéterminée (déterminée par le compteur 250), de telle sorte que la validation de la sortie 253 du compteur 250 se produise lorsque le projectile est à une altitude choisie prédéterminée du sol.
MOYENS D'INITIATION 300.
Les moyens d'initiation 300 comprennent pour l'essentiel un interrupteur commandé 301 apte à relier lors de sa fermeture une capacité 500 préchargée par des moyens qui seront décrits ultérieurement, aux bornes d'une amorce 390.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, l'interrupteur commandé 301 est un thyristor contrôlé par la sortie 253 du compteur 250.
Plus précisément, la gâchette du thyristor 301 est reliée à la sortie 253 du compteur 250 par l'intermédiaire d'une résistance R302.
Par ailleurs, la gâchette du thyristor 301 est relié à la masse du montage par l'intermédiaire d'une cellule comprenant une résistance R303 et un condensateur C304 connectés en parallèle.
Par ailleurs, la cathode du thyristor 301 est reliée à la masse du montage tandis que l'anode du même thyristor 301 est reliée à un premier contact électrique 304 susceptible d'être relié à une première électrode 391 de l'amorce 390.
En outre, comme cela est représenté sur la figure 4, une premier borne du condensateur 500 précité est reliée à la masse du montage, tandis que la seconde borne du même condensateur 500 est reliée à un second contact électrique 305 susceptible d'être relié à une seconde borne 392 de l'amorce.
Le mode de connexion de l'amorce 390 et des contacts électriques 304 et 305 sera décrit ultérieurement.
Par ailleurs, on remarquera à l'examen de la figure 4 que l'interrupteur auxiliaire 136 précité est relié entre le contact électrique 304 et la masse du montage.
Plus précisément, le disque 133 entourant l'arrière du brin 131 d'antenne est relié à la masse du montage tandis que la couronne 134 associée est reliée au contact électrique 304.
L'alimentation de l'amorce 390 est réalisée par décharge de la capacité 500 précitée.
Cette capacité 500 est initialement chargée, lors de la mise sous tension du montage,par l'intermédiaire de résistances R501 et R502 connectées en série. Plus précisément, ces résistances R501 et R502 forment une cellule de polarisation d'un transistor
PNP T503.
Plus précisément encore, l'émetteur du transistor T 503 est relié à une borne d'alimentation positive +vCC. La résistance R501 est reliée entre l'émetteur et la base du transistor T503. La résistance
R502 est reliée entre la base du transistbr T503 et l'électrode du condensateur 500 susceptible d'être reliée au contact électrique 305.
Le collecteur du transistor T503 est relié à la masse du montage par l'intermédiaire d'une rsis- tance R601 et d'une diode électroluminescente D102 connectéesen série.
Plus précisément, la cathode de- la diode D502 est reliée à la masse du montage tandis que l'anode de la diode D502 est reliée à la résistance R601.
Par ailleurs, le collecteur du transistor
T503 est relié à l'entrée d'initialisation 252 du compteur 250.
A l'origine, la capacité 500 (formée le cas échéant d'une pluralité de condensateurs connectés en parallèle) est déchargée.
Lors de la mise sous tension, c'est-d-dire lors de l'application d'une tension positive sur la borne référencée +VCC, le condensateur 500 est mis en charge par l'intermédiaire des résistances R501 et R502.
Le transistor T503 est alors porté à l'état passant, et le collecteur du transistor T503 applique un potentiel positif sur l'entrée d'initialisation 252 du compteur 250. Le compteur est alors bloqué.
Par ailleurs, la diode D602 est excitée pour visualiser l'état déchargé du condensateur 500.
A la fin de la charge du condensateur 500, le potentiel positif étant appliqué sur la base du transistor T503, celui-ci est porté à l'état non conducteur.
Le potentiel présent sur l'entrée d'initialisation 252 du compteur 250 chute pour libérer le compteur.
En outre, la diode de visualisation D602 n'est plus alimentée.
Ainsi, la diode D602 permet de contrôler l'état chargé ou non chargé du condensateur 500.
Par ailleurs, le transistor T503, formant interrupteur intercalé entre l'entrée d'initialisation 252 et le condensateur 500 assurent une temporisation entre l'instant de mise sous tension du montage (application d'une tension positive- sur la borne +VCC) qui coïncide avec le début de la charge de la capacité 500 et l'autorisation de comptage par le compteur 250, et qui coricide avec le début de la détection.
Comme cela est représenté sur les figures, 1 et 4, les moyens d'alimentation électrique 603 formés de préférence de piles électriques, sont disposés sur une plaquette 600 enfichable.
La plaquette enfichable porte par ailleurs la diode électroluminescente D602 et la résistance R601 précitées.
La plaquette enfichable comporte trois bornes électriquement conductrices.
L'une de ces bornes 604 est reliée à la résistance R et est destinée à être reliée lors de l'en 601 fichage au collecteur du transistor T503.
Une seconde borne 605 commune à la cathode de la diode D602 et à la borne d'alimentation positive des moyens d'alimentation 603 est destinée à être reliée lors de l'enfichage à la masse du montage électrique.
Enfin, une troisième borne 606 reliée à la borne d'alimentation négative des moyens d'alimentation 603 est destinée à être reliée lors de l'enfichage à un premier contact 607 d'un interrupteur 608 dont le second contact électrique 609 est relié à la borne +VCC du montage.
L'homme de l'art comprendra aisément que à la fermeture de l'interrupteur 608, le condensateur 500 est mis en charge et les moyens oscillateurs 100, les moyens de filtrage 210, 220 et les moyens à- discrimination d'amplitude 230 sont mis sous tension.
Par contre, la validation du compteur 250 n'intervient qu'd la fin d'une temporisation déterminée par la charge du condensateur 500 comme cela a été précédemment exposé.
De préférence, les résistances R501 et R502 connectées en série du condensateur 500 pour la charge de ce dernier sont déterminées de telle sorte que la charge du condensateur 500 soit réalisée environ en 30 secondes, ce qui définit une temporisation de l'ordre de 30 secondes pour la validation du compteur 250 à partir de la fermeture de l'interrupteur 608.
MOYENS MECANIQUES A INERTIE 400.
La structure des moyens mécaniques à inertie 400 est simila ire à la structure des moyens à inertie décrits dans la demande de brevet Française publiée sous le n" 2 539 225. On se reportera utilement au texte de cette demande de brevet pour la bonne compréhension de la présente invention.
Les moyens mécaniques à inertie 400 sont logés dans le carter 50.
Ce dernier comporte, à proximité de la colle
rette 53 une section filetée 56 destinée à permettre
l'assemblage de la fusée sur un projectile associé.
Plus précisément, le carter 50 loge de l'avant vers l'arrière l'interrupteur principal 608 précité,
un corps 401 qui contient les moyens mécaniques à inertie
400 proprement dits, et un manchon 391 qui contient un
tiroir 392 portant l'amorce 390 précitée.
Les moyens mécaniques à inertie 400 comprennent une tige de verrouillage 410 pour le tiroir 492.
La tige de verrouillage 410, de forme allongée
selon l'axe P-P,est insérée dans un guide cylindrique 420 présentant en sa partie arrière une collerette exté
rieure cylindrique 421, de plus grand évasement, immobilisée sur l'extrémité arrière du corps 401.
Le corps 401 étant fixé dans le carter 50, on comprend que le guide 420 est lui-même immobile en regard du carter 50.
Au moins une bille de sécurité 430 logée dans un orifice latéral prévu dans la paroi cylindrique du guide 420 vient en appui contre une surface tronconique
411, effilée vers l'avant, prévue sur la périphérie extérieure de la tige de verrouillage 410, sensiblement à mi-longueur de celle-ci.
Un ressort de tige de verrouillage 440 vient en appui d'une part contre une surface radiale annulaire présentée vers l'avant par la chambre interne du guide 420 recevant la tige de verrouillage 410, d'autre part contre une surface radiale en couronne 412 de la tige de verrouillage 410, dirigée vers l'arrière.
Le ressort 440 sollicite ainsi la tige 410, en déplace- ment coaxialement à l'axe P-P vers l'avant de la fusée.
De ce fait, le ressort de compression 440, en sollicitant la tige vers l'avant, maintient la surface tronconique 411 de la tige contre la bille de sécurité 430.
Celle-ci est quant à elle immobilisée initialement dans l'orifice latéral précité du guide 420 grâce à une masselotte 450, en forme de chemise cylindrique, recouvrant la partie avant du guide 420 et la bille 430.
Dans cette position (tige de verrouillage 410 immobilisée par la bille de sécurité 430), l'extrémité arrière 413 de la tige 410 viént en prise avec le tiroir 492 porte-amorce. Cette extrémité arrière 413 de la tige de verrouillage sert ainsi de butée pour le tiroir porte-amorce 392 de façon à immobiliser initialement celui-ci dans une première position telle que les électrodes de l'amorce 390 illustrées schématiquement en 393 sur la figure 1 soient éloignées des contacts électriques 304, 305 précités.
A cette fin, l'amorce 390 est logée dans un alésage 394 du tiroir porte-amorce 392 s'étendant parallèlement à l'axe P-P. Les électrodes 393 de l'amorce 390 font saillie vers l'avant du tiroir 392 sensiblement parallèlement à l'axe P-P. Enfin, les contacts électriques 304 et 305 s'étendent sensiblement radialement en regard de l'axe P-P au voisinage de celui-ci.
La masselotte 450, cylindrique, est portée coulissante sur le guide 420, coaxialement à l'axe
P-P.
Un ressort 455 de masselotte, logé dans un évidement annulaire prévu entre le guide 420 et la masselotte 450 vient en appui d'une part contre une surface radiale du guide 420 dirigée vers l'avant, d'autre part contre une surface radiale, en couronne, de la masselotte 450, prévue à l'avant de celle-ci et dirigée vers l'arrière.
Ce ressort 455 sollicite la masselotte 450 vers l'avant de la fusée.
Toutefois, en position de stockage, le déplacement vers l'avant de la masselotte 450 est limité, de telle sorte que celle-ci recouvre la bille de sécurité 430, pour immobiliser la tige de verrouillage 410 dans la position précitée, grâce à une bille d'armement 460 intercalée entre la surface radiale avant de la masselotte 450 et la surface arrière, légèrement incur vée de la tête 414 de la tige de verrouillage 410, qui présente un diamètre supérieur à celui du corps de cette dernière.
Comme cela apparat à l'examen de la figure 1, le corps 401 définit une chambre interne comprenant de l'avant vers l'arrière une première section 402 de faible diamètre suivie d'une seconde section 403 de diamètre plus important.
Le diamètre extérieur de la masselotte 450 est proche du diamètre interne de la chambre 402 cylindrique logeant initialement la tête 414 de la tige de verrouillage et la bille d'armement 460, de telle sorte que cette dernière ne puisse sortir de la chambre 402 que lorsque la masselotte 450, sous l'effet d'une accélération a reculé suffisamment pour se retirer complètement de cette chambre 402, et libérer un passage au moins égal au diamètre de la bille 460.
En outre, de préférence, tel que cela est décrit par exemple dans la demande de brevet en France n02539 225, la masselotte cylindrique 450 est munie d'une rainure traversante, d'extension générale pa rallèle à l'axe P-P et comportant de l'avant vers l'arrière, une pluralité de segments formant entre eux des angles alternativement saillants et rentrants, et une section rectiligne parallèle à l'axe P-P.
Un pion de guidage, normal à l'axe P-P est porté par le guide 420, en saillie sur l'extérieur de celui-ci, et pénètre dans la rainure précitée.
Le cas échéant, on peut prévoir de disposer le pion de guidage solidaire de la masselotte cylindrique et de ménager la rainure sur la surface extérieure du guide 420.
Plus précisément, la masse de la masselotte 450 et la force de sollicitation du ressort 455 d'une part, ainsi que la longueur de la chambre 402 enfermant la bille d'armement 460, et la longueur de la section rectiligne de la rainure précitée sont déterminées de telle sorte que la masselotte 450 ne libère le logement 402, pour autoriser la sortie de la bille d'armement 460, que lorsqu'une accélération dont la durée et l'intensité sont proches de celles occasionnées lors de l'éjection du projectile associé, est produite.
Une telle disposition a pour but d'éviter que la bille d'armement 460 ne soit délogée de la chambre 402 lors d'une simple chute accidentelle de la fusée ou du projectile, ce qui aurait pour conséquence d'entraîner la libération de la bille de sécurité 430, de la tige de verrouillage 410, et du tiroir porte-amorce 392, c'est-à-dire une libération du tiroir 392 et la mise en contact des électrodes 393 d'amorce avec les contacts électriques 304, 305.
En effet, on obtient ainsi que lors d'une chute accidentelle de la fusée, la masselotte 450 recule pour comprimer le ressort 455, mais seul le premier segment de la rainure prévue dans la masselotte 450 franchit le pion de guidage, puisque l'intensité et la durée de l'accélération provoquée par une telle chute accidentelle ne sont pas suffisantes pour provoquer une compression plus ample du ressort 455. Dans ces conditions, l'extrémité avant de la masselotte 450 reste engagée dans le logement 402. Ainsi, lorsque la masselotte 450, une fois la chute terminée, se redéplace vers l'avant, la bille d'armement 460 reprend sa position entre la tete 414 de la tige de verrouillage et la surface radiale avant de la masselotte 450, telle que représentée figure 1.
Le tiroir porte-amorce 392 est monté à coulissement transversalement à l'axe P-P dans le manchon de guidage 391 précité.
Le tiroir 392 est sollicité en déplacement vers une position dans laquelle les électrodes 393 de l'amorce sont portées en appui contre les contacts électriques 304, 305, grâce à des moyens-poussoirs et ressorts associés- similaires aux moyens représentés sur la figure 3 de la demande de brevet en France 2 539 225.
Toutefois, le tiroir porte-amorce 392 est immobilisé initialement dans une position représentée figure 1 dans laquelle les électrodes 393 sont éloignées des contacts électriques 304, 305, grâce à l'extrémité arrière 413 de la tige de verrouillage, en saillie sur le trajet en déplacement du tiroir 392.
Comme cela sera évoqué plus en détail par la suite, à la fin d'une phase d'accélération, la tige de verrouillage 410 est libérée, se déplace vers l'avant sous l'effet du ressort 440, et de ce fait l'extrémité arrière 413 s'efface du trajet en déplacement du tiroir 392. Celui-ci est alors déplacé transversalement à l'axe
P-P de telle sorte que les électrodes 393 d'amorce viennent en appui contre les contacts électriques 304, 305 respectivement.
Afin de verrouiller le tiroir porte-amorce 392 dans cette dernière position, celui-ci est muni, de préférence de pions ou coupelles anti-retour loges dans des alésages 385 s'étendant perpendiculairement à l'axe P-P et au trajet en déplacement du tiroir porte-amorce 392. Ces pions ou coupelles anti-retour sont sollicités en saillie vers l'extérieur du tiroir par des ressorts associés.
Cette disposltion sera mieux comprise à l'examen de la figure 4 de la demande de brevet Française 2 539 225.
Après déplacement du tiroir porte-amorces 392, les pions ou coupelles précités sont sollicités vers l'extérieur du tiroir pour venir en appui contre la surface interne du manchon de guidage 391. Le cas échéant, les pions ou coupelles de guidage peuvent dans cette position pénétrer dans des cavités prévues sur la surface interne du manchon 391 précité.
On remarquera par ailleurs que l'organe de commande 610 de l'interrupteur 608 est disposé en regard de la tête 414 de la tige de verrouillage 410.
A l'origine, la tige de verrouillage 410 est immobilisée par la bille de sécurité 430, la tête 414 est éloignée de l'organe de commande 610 et l'interrupteur 608 est ouvert.
A la fin de la phase d'accélération, après libération de la tige de verrouillage 410 et- déplace- ment de celle-ci vers l'avant, la tête 414 est portée en appui contre l'organe de commande 610, pour assurer la fermeture de l'interrupteur 608 et la mise sous tension du circuit électrique.
Le tiroir porte-amorce 392 est supporté à l'arrière par une rondelle 470, en acier, et par un écrou 480 en appui contre la rondelle 470, sur l'arrière de celle-ci,et qui comporte un alésage central logeant un relais 481.
Le relais 481 est supporté coaxialement à l'axe P-P.
En position de stockage, l'amorce 390 est décalée par rapport au relais 481.
Toutefois, après déplacement transversalement à l'axe P-P du tiroir porte-amorce 392, l'amorce 390 est portée en regard du relais 481.
La résistance de la rondelle d'appui 470 et de l'écrou 480 est déterminée de telle sorte que ces deux pièces assurent une sécurité parfaite du dispositif en cas de mise à feu intempestive de l'amorce 390, lorsque le tiroir porte-amorce 392 occupe la position initiale représentée sur la figure 1, c'est-à-dire la position dans laquelle l'amorce 390 n'est pas alignée avec le relais 481.
L'écrou 480 est assemblé par filetage sur l'intérieur du carter 50. A cet effet, l'écrou 480 présente, de préférence, sur sa surface arrière des empreintes 482 (trous borgnes) permettant le vissage de l'écrou 480 au moyen d'une clé spéciale.
Le relais 481 est supporté juste en avant d'un booster 490 contenu dans un corps cylindrique 491 fermé au niveau de sa surface radiale arrière et muni en sa partie avant d'un filetage externe 492 autorisant l'assemblage de celui-ci dans un filetage interne complémentaire prévu sur le carter 50.
Comme cela apparattra clairement pour l'homme de l'art, le booster 390 sert à faire exploser la tête explosive du projectile sur lequel est assemblée la fusée conforme à la présente invention.
De préférence, un joint torique 493 est inséré dans une rainure annulaire prévue sur la périphérie avant du corps de booster 491. Ce joint torique 493 est comprimé entre le corps de booster 491 et le carter 50, pour assurer l'étanchéité du système.
La coiffe 20 est réalisée en un matériau transparent aux rayonnements électromagnétiques.
Le disque 133 et la couronne 134 sont supportés entre une garniture avant 11 également transparente aux rayonnements électromagnétiques et un support arrière 12 électriquement isolant et qui loge la plaquette enfichable 600, la cavité résonante 150, et une plaquette isolante de circuit imprimé 201 comportant les éléments du circuit électronique de détection, à savoir les moyens oscillateurs 100, les moyens de filtrage 210, 220, les moyens à discrimination d'amplitude 230, les moyens de contrôle 240, le compteur 250, le condensateur C500 et le transistor T503 associé,ainsi que l'interrupteur commandé 301.
Par ailleurs, l'interrupteur principal 608 est supporté sur une plaquette électriquement isolante 611 fixée à l'arrière du support 1 billes de sécurité 430 (de préférence on prévoit ainsi trois billes de sécurité 430 régulièrement réparties sur la périphérie de la tige de verrouillage 410) est (sont)bloquée(s) contre la surface tronconique 411 de la tige de verrouillage 410, par la masselotte 450.
*Le tiroir porte-amorce 392 est alors immobilisé dans la position représentée sur la figure 1 et l'amorce 390 n'est pas alignée sur le relais 481.
Ceci assure une manipulation en toute sécurité de la fusée, même dans le cas d'une chute accidentelle de la fusée ou de l'ensemble du projectile.
En effet, tel que cela a été précédemment indiqué, la rainure prévue dans la masselotte 450, en combinaison avec les autres caractéristiques de la fusée, évite que la bille d'armement 460 soit libérée lors d'une simple chute accidentelle.
En outre, la tête 414 de la tige de verrouillage 410 est éloignée de l'organe de commande 610 de l'interrupteur 608. Ce dernier est donc à l'état ouvert, ce qui interdit toute alimentation du circuit électrique de détection, même si la plaquette enfichable 600 comportant l'alimentation électrique 603 est disposée dans la coiffe 20.
On obtient ainsi d'une part une sécurité mécanique due au désalignement du tiroir porte-amorce 392, d'autre part une sécurité électrique due à la coupure de l'alimentation électrique des moyens de détection.
II. PHASE DE CONNEXION DE LA PLAQUETTE ENFICHABLE 600.
Lors de l'enfichage de la plaquette 600, la diode D602 disposée en regard d'une fenêtre 13 prévue dans le support 12 et la coiffe 20 permet de contrôler l'état fermé ou ouvert de l'interrupteur 608 et l'état chargé ou déchargé du condensateur C500
Dans le cas en effet où l'interrupteur 608 est accidentellement fermé la suite par exemple d'un fonctionnement prématuré des moyens mécaniques à inertie 400) et le condensateur C500 initialement déchargé, la diode LED D602 est excitéE: L'utilisateur ainsi alerté peut changer la fusée à détection de proximité installée sur le projectile, les moyens mécaniques à inertie étant déficients.
III. PHASE D'ACCELERATION
Lors de la phase d'accélération, la masselotte 450 recule et comprime le ressort 455 sous l'action de la force d'inertie provenant de l'accélération linéaire de la fusée.
La rainure prévue dans la masselotte 450 coulisse sur le pion de guidage solidaire de la tige de verrouillage 410. En fin de course, en position arrière, la masselotte 450 libère la bille d'armement 460 qui recule dans la chambre 403 du corps 401.
Tout au long du vol accéléré, la masselotte 450 reste en position la plus arrière. La bille de sécurité 430 reste par conséquent en prise avec la tige de verrouillage 410, et cette dernière ilzmobilise le tiroir 392 en position désalignée.
En fin de combustion, il n'y a plus de force d'accélération sur la fusée.
Le ressort 455, préalablement comprimé au cours de la phase d'accélération, en association avec l'effet des forces provenant de la decélaration, repousse vers l'avant la masselotte 450. Au cours de ce déplacement vers l'avant, la masselotte 450 est guidée par la rainure ménagée dans celle-ci en un mouvement ralenti. Dans la position la plus avant de la masselotte 450, les billesde sécurité 430 sont libérées.
Le ressort 440 pousse alors la tige de verrouillage410 en avant, éjectant par le fait même les billes de sécurité 430.
Ainsi, la tige de verrouillage 410 libère le tiroir porte-amorce 392 qui coulisse dans le manchon 391, selon un déplacement transversal à l'axe P-P.
L'amorce 390 est ainsi portée en regard du relais 481 et les contacts d'amorce 393 portés en appui respectivement contre les contacts électriques 3Q4, 305.
Par ailleurs, au cours de son déplacement vers l'avant, la tête 494 de la tige de verrouillage 410 vient en appui contre l'organe de commande 610 de l'interrupteur 608 pour fermer celui-ci.
Le circuit électrique représenté sur la figure 4 est alors mis sous tension.
IV. TEMPORISATION DE CHARGE DU CONDENSATEUR C500.
A la fermeture de l'interrupteur 608, le circuit électrique représenté sur la figure 4 est mis sous tension.
Plus précisément, les moyens oscillateurs 100, les moyens de filtrage 210 et 220, les moyens à discrimination d'amplitude 230, les moyens de contrôle 240 et le compteur 250, sont alimentés.
Néanmoins, le condensateur C500 étant initialement déchargé, le transistor T503 est porté à l'état conducteur, et le potentiel positif présent sur le collecteur de ce dernier bloque le compteur 250.
La détection éventuelle d'un signal utile de fréquence Doppler présentant une amplitude supérieure à un seuil déterminé par les moyens de filtrage 210, 220 et les moyens à discrimination d'amplitude 230 ne peut par conséquent faire évoluer le compteur 250.
De ce fait, la fermeture de l'interrupteur commandé 301 ,par le compteur 250 ne peut être réalisée.
A la fin de la charge du condensateur C 500, c'est-a-dire après une temporisation déterminée par la valeur des résistances R501 et R502, le transistor T503 est porté à l'état non conducteur, et libère de ce fait le compteur 250.
V. DETECTION DU SIGNAL UTILE DE FREQUENCE DOPPLER.
Les filtres passe-bande 210 et 220 séparent le signal utile de fréquence Doppler récupéré par l'antenne 130 du signal oscillatoire hyper-fréquence généré par la diode D101.
Le signal utile de fréquence Doppler issu des filtres passe-bande 210 et 220 est appliqué au moyen à discrimination d'amplitude 230. Cet étage élimine les signaux d'amplitude inférieure à un seuil déterminé représentatif d'une distance prédéterminée entre le projectile et le corps détecté dans le faisceau (altitude prédéterminée du projectile).
Les signaux utiles de fréquence Doppler issus des filtres passe-bande 210, 220 présentant une amplitude supérieure au seuil prédéterminé précité sont écrêtés par l'étage 230. Les impulsions ainsi générées sont appliquées à l'entrée de comptage 251 du compteur 250. En parallèle, ces impulsions sont redressées et filtrées par les diodes D244 et D243 et le condensateur C247.
La tension ainsi redressée et filtrée est comparée par l'amplificateur opérationnel OP245 à une tension prédéterminée. En cas de réception continue du signal utile de fréquence Doppler d'amplitude su périeure au seuil prédéterminé, la tension présente aux bornes du condensateur C247 est maintenue à un niveau élevé et l'amplificateur opérationnel OP 245 autorise le comptage du compteur 250.
Par contre, en cas de discontinuité dans la réception du signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure au seuil prédéterminé, la tension au borne du condensateur C247 chute et le comparateur
OP 245 applique un signal de réinitialisation sur le compteur 250.
La sortie 253 du compteur est donc validée, comme cela a été précédemment évoqué, après réception continue d'un signal utile de fréquence Doppler au cours d'un déplacement d'amplitude fixe prédéterminée du projectile considéré à partir d'une altitude prédéterminée.
vI. MISE A FEU DE L'AMORCE 390.
Lors de la validation de la sortie 253 du comp teur'250, le thyristor 301 est porté à l'état conducteur.
Le thyristor 30 ferme par conséquent une boucle comprenant le condensateur C500 et l'amorce 390 par l'intermédiaire des contacts électriques 304 et 305. La décharge du condensateur C500 assure l'alimentation et la mise à feu de l'amorce 390.
VII. SECURITE DE FONCTIONNEMENT A L'IMPACT.
En cas de non fonctionnement du système à détection de proximité précité, par exemple en cas de mauvais fonctionnement des moyens électroniques de détection représentés sur la figure 4, lors de l'impact, la couronne 134 électriquement conductrice est portéeau contact du disque 133. L'interrupteur 136 est alors fermé pour fermer là encore une boucle comprenant le condensateur C500 et l'amorce 390, comme représenté sur la figure 4.
Le projectile est alors mis à feu par l'intermédiaire du relais 481 et du booster 490 lors de l'impact.
Il ressort de la description qui précède que la fusée conforme à la présente invention, de par sa structure, présente une sécurité totale, lors des manipulations (désalignement de l'amorce 390 et du relais 481 et non alimentation électrique).
D'autre part, la mise sous tension du circuit électrique n'est réalisée qu'après un temps déterminé suivant l'évection hors du tube de lancement (d la fin de la phase d'accélération).
En outre,la détection du signal utile de fréquence Doppler ntest réalisée qu'après une temporisation initialisée à la fin de la phase d'accélération.
De plus, selon l'invention, la mise à feu de l'amorce n'est réalisée qu'après réception continue d'un signal utile de fréquence Doppler d'une amplitude supérieure à un seuil prédéterminé pendant un déplacement fixe prédéterminé du projectile. Cette caractéristique importante évite la prise en compte de détections parasites de signal de fréquence Doppler temporaire.
Enfin, en cas de défaut de fonctionnement du système à détection de proximité, l'explosion du projectile lors de l'impact est garantie.
MODE DE REALISATION ILLUSTRE SUR LA FIGURE 6.
On va maintenant décrire le second mode de réalisa
tion de la fusee-, conforme a la présente invention,
illustré sur la figure 6.
Là encore, la fusée à détection de proximité
conforme à la présente invention comprend des moyens
oscillateurs hyperfréquences 100 associés à des moyens
formant antenne 130, des moyens électroniques 200 de
traitement et de détection d'effetsDoppler, des moyens
300 de mise à feu d'une amorce 390 et des moyens méca
niques 400 à inertie contrôlant la mise sous tension
des moyens oscillateurs 100, des moyens électroniques
200 et des moyens de mise à feu 300.
Ces différents éléments sont logés dans un bottier
10 de la fusée.
De façon similaire au mode de réalisation repré
senté sur la figure 1 et précédemment décrit , le
bottier 10 se compose de l'avant vers l'arrière de la
fusée d'une coiffe 20 d'enveloppe générale tronconique
et d'un carter 50 généralement cylindrique.
La coiffe 20 loge les moyens oscillateurs hyperfréquences 100 et l'antenne 130 ainsi que les moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet
Doppler, tandis que le carter 50 loge en particulier les moyens mécaniques 400 à inertie et l'amorce 390.
La structure de la coiffe 20 et du carter 50 ne sera pas décrite plus en détail par la suite.
Il en est de même des moyens mécaniques à inertie 400 logés dans le carter 50 illustré sur la figure 6. Ces moyens mécaniques à inertie 400 sont identiques à ceux représentés sur la figure 1 précédemment décrite.
Les moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet Doppler ainsi que les moyens 300 de mise à feu de l'amorce 390 logés dans la coiffe 20 représentée sur la figure 6 seront décrits ultérieurement en regard de la figure 8.
On reconnait en outre sur la figure 6 l'interrupteur 608 et son organe de commande 610 placés en regard de la tête 414 de la tige de verrouillage 410, le corps cylindrique 491 logeant le booster 490 solidaire du carter 50, la plaquette 600 supportant des moyens d'alimentation électrique 603 et un élément émetteur lumineux D dont le rôle sera expliqué en détail en regard de la figure 8, ainsi qu'une plaquette 201 munie des moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet
Doppler.
Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 6, les moyens formant antenne 130 comprennent non plus un brin d'antenne monopole 131 comme représenté sur la figure 1, mais deux cavités résonnantes 170, 171 à ouvertures rayonnantes dirigées vers l'avant de la fusée.
De préférence, chacune de ces cavités 170, 171 présente une ouverture rayonnante plane, de section quadrangulaire et s'étendant transversalement à l'axe P-P de la fusée.
Les cavités 170, 171 sont avantageusement adjacentes tout en étant isolées électriquement et disposées de part et d'autre de l'axe P-P précité.
Tel que cela est illustré schématiquement sur la figure 8, la cavité 170 qui forme antenne émettrice loge une diode émettrice D à effet GUNN,tandis que la cavité 171 formant antenne réceptrice loge une diode réceptrice
D107 type Schottky.
L'extrémité effilde avant de la coiffe tronconique 20 est munie d'une pointe d'attaque métallique de protection 30 et supporte un cône déflecteur 40 en avant des cavités à ouvertures rayonnantes 170, 171.
La pointe de protection métallique 30 possède une enveloppe générale tronconXque 31 prolongeant l'enveloppe tronconique de la coiffe 20 et se termine vers l'avant par une calotte sphérique 32.
La pointe métallique 30 se prolonge vers l'ar rière de la fusée par une tige filetée 33 coaxiale à l'axe P-P et venant en prise dans un alésage fileté 44 réalisé dans le déflecteur conique 40.
Par ailleurs, tel que cela est illutré sur la figure 6, la pointe métallique de protection 30 est munie sur sa surface radiale arrière, transversale à l'axe P-P d'une rainure périphérique 34 dont la section droite en forme générale de "V" est complémentaire de l'extrémité de la coiffe 20 biseautée en rapprochement de l'axe
P-P vers l'avant de la fusée.
Le déflecteur 40 possède une embase 41 possédant une enveloppe tronconique 42 effilée vers l'avant et complémentaire de la surface interne de la coiffe 20, et vers l'arrière un prolongement 45 d'enveloppe tronconique dont la pointe 46 coïncidant avec l'axe P-P de la fusée est dirigé vers les cavités résonnantes 170, 171.
L'enveloppe tronconique 42 de l'embase 41 est munie d'une rainure annulaire recevant un joint d'étanchéité 43 reposant contre la surface interne de la coiffe 20.
L'homme de l'art comprendra aisément à l'examen de la figure 6 que l'engagement de l'extrémité avant biseautée de la coiffe 20 dans la rainure 34 de la pointe métallique 30 et l'engagement de la tige filetée 33 dans l'alésage 44 du déflecteur 40 assure une protection certaine et prolongée de la pointe de la fusée, en vol, même à des vitesses très élevées.
MODE DE REALISATION ILLUSTRE SUR LA FIGURE 7.
On va maintenant décrire le mode de réalisation représenté sur la figure 7.
Sur cette figure, seuls l'extrémité avant de la coiffe 20 et les moyens formant antenne 130 ont été représentés.
Bien entendu, la fusée complète à détection de proximité comprend en outre des moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet Doppler, des moyens 300 de mise à feu d'une amorce et des moyens mécaniques 400 à inertie contrôlant la mise sous tension des moyens électroniques 200 et des moyens de mise à feu 300.
Les moyens électroniques 200 de traitement et de détection d'effet Doppler ainsi que les moyens 300 de mise à feu de l'amorce seront décrits ultérieurement en regard de la figure 8.
Les moyens mécaniques à inertie 400 sont conformes à ceux illustrés sur la figure 1 et précédemment décrits.
D'une façon générale, selon le mode de réalisation illustré sur la figure 7, les moyens formant antenne 130 comprennent un brin rectiligne 180 formant antenne émettrice monopole, entouré par un élément en spirale 190 formant antenne réceptrice.
De façon comparable au mode de réalisation représenté sur la figure 1, le brin émetteur 180, dirigé vers l'avant de la coiffe 20 est supporté coaxialement à l'axe
P-P de la fusée, grâce à une douille 132 électriquement isolante engagée dans l'alésage central d'un disque électriquement conducteur 133 supporté dans la coiffe 20 de la fusée transversalement à l'axe P-P. Le disque 133 est relié à la masse des moyens d'alimentation électrique par une liaison filaire 137.
De façon similaire au mode de réalisation représenté sur la figure 1, le disque 133 est associé à une couronne 134 électriquement conductrice adjacente mais isolée initialement de celui-ci par une rondelle électriquement isolante 135.
L'écartement du disque 133 et de la couronne 134 associés, ainsi que la structure de la rondelle électriquement isolante 135 sont adaptés de telle sorte qu'en cas d'impact du projectile (c'est-à-dire en cas de non fonctionnement du système de détection de proximité), la couronne 134 vienne en contact avec le disque 133 pour induire la mise à feu de la charge du projectile à la suite de la fermeture de l'interrupteur auxiliaire 136 ainsi formé.
Le disque 133 définit une cavité 181 coaxiale à l'axe P-P et recevant la diode émettrice D106. Cette diode émettrice D106 est supportée et immobilisée dans la cavité 181 grâce à un bouchon 182 venant en prise par filetage dans le disque 133 pour obturer par l'arrière la cavité 181.
Comme représenté sur la figure 7, les extrémités 183, 184 de la diode émettrice D106 sont engagées dans des aldsages ménagés respectivement dans la surface arrière du brin monopole d'émission 180 et dans le bouchon 182 obturant la cavité 181 et relié électriquement au disque 133.
Le brin monopole 180 et/ou l'extrémité associée 183 de la diode émettrice D106 est relié à une borne d'alimentation électrique, comme illustré sur la figure 8 par une liaison filaire 185.
Le brin monopole émetteur 180 est entouré par un manchon 191 électriquement isolant mais transparent aux rayonnements hyperfréquences. Le manchon 191 généralement cylindrique coaxial à l'axe P-P est muni sur sa périphérie extérieure d'une gorge hélicoidale recevant l'antenne réceptrice en spirale 190.
Le disque 133 définit par ailleurs une seconde cavité 192, excentrée par rapport à l'axe P-P qui reçoit la diode réceptrice D107.
Les bornes 193 et 194 de la diode réceptrice D107 sont reliées respectivement à l'antenne réceptrice en spirale 190 par l'intermédiaire d'une liaison filaire 195 et atx moyens de traitement 200 par l'intermédiaire d'une liaison filaire 196.
La diode réceptrice D107 est supportée dans la cavité 192 d'une part par un manchon électriquement isolant 197 engagé dans le disque 133 et entourant la borne 193 de la diode, d'autre part par un bouchon 198 obturant par l'arrière la cavité 192, en prise par filetage avec le disque 133 et entourant la seconde borne 194 de la diode.
Le bouchon 198 est électriquement isolé de la seconde borne 194 de la diode réceptrice D107 par une rondelle électriquement isolante 199.
La pointe de protection de l'avant du carter 20 représentée sur la figure 7 est sensiblement identique au mode de réalisation illustré sur la figure 6 précédemment décrite. Dans cette mesure, la structure de la pointe représentée sur la figure 7 ne sera pas décrite en détail et les éléments de cette pointe porteront des références numériques identiques à celles des éléments homologues du mode de réalisation illustré sur la figure 6.
Néanmoins, on remarquera que selon le mode de réalisation représenté sur la figure 7, l'élément 40 qui possède un alésage central fileté 44 recevant la tige filetée 33 de la pointe de protection 30, pour immobiliser celle-ci sur la coiffe 20,ne possède plus, vers l'arrière, de déflecteur tronconique. L'organe 40 possède ainsi la forme générale d'un disque s'étendant transversalement à l'axe P-P de la fusée.
STRUCTURE DU CIRCUIT DE TRAITEMENT 200 ET DES
MOYENS D'INITIATION 300 REPRESENTES SUR LA FIGURE 8.
On aperçoit sur la figure 8 une plaquette 600 enfichable qui de façon comparable au mode de réalisation illustré sur la figure 4 comporte trois bornes électriquement conductrices 604, 605 et 606.
La plaquette 600 porte des moyens d'alimentation électrique 603 formés par exemple de piles électriques, de préférence de piles au lithium, ou encore de piles thermiques, telles que les piles commercialisées sous la référence TB 32-35 B01 par la Société SAFT.
La borne négative des moyens d'alimentation électriques 603 est reliée à la borne 605 de la plaquette 600 formant la masse du montage.
La borne d'alimentation positive des moyens d'alimentation électriques 603 est reliée à la borne 606 de la plaquette 600. Cette borne 606 est susceptible d'être reliée à la borne d'alimentation positive + Vcc du circuit électrique de la fusée par l'interrupteur général 608 disposé en regard de la tête 414 de la tige de verrouillage 410. Pour ce faire, les bornes 607 et 609 de l'interrupteur 608 sont reliées respectivement à la borne 606 de la plaquette 600 et à la borne d'alimentation positive + Vcc.
La borne 604 de la plaquette 600 est en outre reliée à la borne d'alimentation positive +Vcc.
La plaquette 600 est en.outre munie d'une branche série connectée entre les bornes 604 et 605 et comprenant, reliée en série, une diode électroluminescente D611 (dont la cathode est reliée à la borne 605) et une résistance limitatrice de courant R610.
Lors de l'enfichage de la plaquette 600, la diode D611 est disposée en regard d'une fenêtre 13 prévue dans la coiffe 20, de façon comparable à la diode électroluminescente D602 précédemment décrite en regard de la figure 1.
En fonctionnement normal, la diode D611 qui ne peut être alimentée qu'après fermeture de l'interrupteur général 608 ne doit être excitée qu'à la fin de la phase d'accélération du projectile. La diode D permet ainsi de contrôler l'état de l'interrupteur 60tau montage, une alimentation de la diode D611 signalant une déficience de l'interrupteur 608 accidentellement fermé à la suite par exemple d'un fonctionnement prématuré des moyens mécaniques à inertie 400.
La capacité C500 précitée destinée à assurer l'alimentation de l'amorce 390 est reliée entre la masse du montage et la borne d'alimentation positive +vcc par l'intermédiaire d'une résistance R504.
La borne d'alimentation positive + Vcc est en outre reliée par l'itermédiaire d'une résistance R à l'anode de la diode à effet GUNN émettrice D106, logée à l'intérieur de la cavité à ouverture rayonnante 170. Cette cavité 170 quiestreliée à la masse du montage est en outre connectée à la cathode de la diode émettrice D106
Une capacité de découplage C612 est reliée en parallèle de la diode D106 entre la cavité émettrice 170 et la résistance R611.
La diode à effet GUNN réceptrice D107 est logée dans la seconde cavité à ouverture rayonnante 171. De préférence, tel que cela est illustré sur la figure 8, l'anode de la diode D107 est reliée à la cavité 171. Cette dernière est de préférence polarisée sous un potentiel continu intermédiaire entre le potentiel de la masse du montage et le potentiel d'alimentation positif + Vcc. La polarisation de la cavité 171 est réalisée selon l'illustration de la figure 8 par une branche série comportant une diode Zener
D285 et une résistance R286 connectées entre la masse du montage et la borne d'alimentation positive + Vcc, la cavité 171 étant reliée au point commun entre la diode Zener D285 et la résistance R286.
On remarquera qu'une capacité de découplage
R287 est connectée en parallèle de la diode Zener
D285, entre le point commun à celle-ci et à la résistance 286 et la masse du montage.
Une cellule comprenant en parallèle deux diodes montées tête-bêche D261, D262 et un condensateur de filtrage C263 est reliée en parallèle de la diode D107.
D'une façon générale, les moyens de traitement 200 comprennent des moyens d'amplification et de filtrage 260, 270 des moyens de mise en forme d'écrêtage du signal 280 et des moyens 290 jouant le rôle de moyens à discrimination d'amplitude, moyens de contrôle et de moyens de temporisation.
Le premier étage d'amplification 260 comprend un amplificateur opérationnel OP266 dont l'entrée inverseuse est reliée à la cathode de la diode D 107 par l'intermédiaire d'une branche série comprenant une capacité C264 et une résistance R265.
L'entrée inverseuse de cet amplificateur opérationnel OP266 est reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une résistance de contre-réaction R267.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP266 est par ailleurs reliée au point commun à la diode Zener D285 et à la résistance R286.
Le second étage amplificateur 270 comprend un amplificateur opérationnel OP272 dont l'entrée inverseuse est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel OP266 par l'intermédiaire d'une résistance R271.
L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP272 est reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une résistance de contre-réaction R273.
En outre, là encore, l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP272 est reliée au point commun à la diode Zener D285 et à la résistance R286.
L'étage de mise en forme 280 comprend un amplificateur opérationnel OP283 dont l'entrée inverseuse est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel
OP272 par l'intermédiaire d'une cellule-série comprenant un condensateur C275 côté sortie de l'amplificateur opérationnel OP272 et une résistance R276 côté entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP283.
L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel
OP283 est reliée à la sortie de cet élément par l'intermédiaire d'une cellule de contre-réaction comprenant en parallèle une résistance R281 et une diode D282. L'anode de la diode D282 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP283 tandis que la cathode de la diode D282 est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel OP283.
L'étage de mise en forme 280 est adapté pour écrêter en sortie les signaux utiles de fréquences Doppler filtrés et pré-amplifiés par les étages 260 et 270 qui correspondent à la détection dans le champ de rayonnement des cavités 160 et 170 d'un corps (le sol) situé à une distance inférieure à un seuil de longueur prédéterminée du projectile.
Le signal de sortie de l'étage 280 est appliqué à un circuit formant pompe à diode comprenant une diode
D284, une résistance R296 et un condensateur C297.
Plus précisément, la sortie de l'amplificateur opérationnel OP283 est reliée à l'anode de la diode D284.
Le condensateur C297 est branché entre la cathode de la diode D284 et le point commun à la diode Zener D285 et à la résistance R286. La résistance R296 est branchée en parallèle du condensateur C297.
Les valeurs des composants C297 et R296 sont adaptés pour autoriser une élévation du potentiel aux bornes du condensateur C297 lorsque des signaux utiles de fréquences Doppler sont écrêtés à la sortie de l'étage de mise en forme 280, et sont de ce fait représentatifs d'une distance prédéterminée entre le projectile et un corps détecté dans le faisceau de rayonnement.
Inversement, la résistance R296 connectée en parallèle du condensateur C297 empêche une élévation du potentiel aux bornes de celui-ci lorsque les signaux appliqués sur la pompe à diode par l'étage 280 ne sont pas écrêtés et possèdent de ce fait une puissance inférieure ou encore dans le cas d'une interruption dans la réception des signaux.
L'homme de l'art comprendra aisément que le circuit formant pompe à diode constitue des moyens de discrimination d'amplitude et de continuité directement comparables aux moyens 230 représentés sur la figure 1 et précédemment 4:rit
L'étage 290 comprend un amplificateur opérationnel OP291 qui compare la tension aux bornes du condensateur
C297 avec un potentiel de référence réglable pour mettre à feu l'amorce 390 lorsque le potentiel aux bornes du condensateur C297 atteint un seuil prédéterminé correspondant à la réception continue d'un signal utile de fréquences
Doppler sur la cavité réceptrice 171.
Pour ce faire, l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP291 est reliée au point commun au condensateur C297 et à la cathode de la diode D284.
L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP291 est reliée au curseur d'un potentiomètre ou résistance variable
Plus précisément, la sortie de l'amplificateur opérationnel OP291 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R292 à la gâchette du thyristor 301 formant interrupteur commandé.
Par ailleurs, la gâchette du thyristor 301 est reliée à la masse du montage par l'intermédiaire d'une résistance R293.
La cathode du thyristor 301 est reliée à la masse du montage tandis que l'anode du même thyristor 301 est reliée à un premier contact électrique 304 supporté dans le carter 50 en avant du tiroir 392 et susceptible d'être relié à une première électrode 391 de l'amorce 390.
En outre, de façon similaire au mode de réalisation représenté sur la figure 1 et précedemment décrit, le point commun au condensateur C500 et à la résistance
R504 est relié à un second contact électrique 305 supporté à l'intérieur du carter 50 en avant du tiroir 392 et susceptible d'être relié à une seconde borne 392 de l'amorce 390 après déplacement du tiroir 392 dans le carter 50 à la fin de la phase d'accélération du projectile.
L'interrupteur auxiliaire 136 précité (disque 133 et couronne 134) est relié en parallèle du thyristor 301 entre le contact électrique 304 et la masse du montage.
Le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 8 est équivalent à celui du circuit représente sur la figure 4 et précédemment décrit.
L'alimentation de l'amorce 390 est réalisée par décharge de la capacité 500 à travers le thyristor 301 lorsque ce dernier est porté à l'état conducteur par l'amplificateur opérationnel OP291 dont la sortie bascule après détection d'un signal utile de fréquence Doppler d'amplitude supérieure à un seuil prédéterminé pendant une temporisation définie par la charge du condensateur C297 et correspondant à un déplacement fixe du projectile.
En cas de mauvais fonctionnement accidentel des moyens de traitement 200 ou du thyristor 301, l'interne rupteur auxiliaire 136 fermé à l'impact assure la décharge de la capacité 500 à travers l'amorce 390 et induit la mise à feu de cette dernière.
La structure des moyens de traitement 200 représentée sur la figure 8 peut bien entendu être associée aux moyens formant antenne 130 représentés sur la figure 7 et aux diodes émettrice D106 et réceptrice D107 représentées sur celle-ci.
La présente invention n'est aucunement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.
A titre d'exemple, l'interrupteur auxiliaire 136 de fin de course fermé à l'impacttconstltué du disque 133 et de la couronne 134 selon les variantes de réalisation illustrées sur les figures 1 et 7, pourra être remplacé par au moins une masselotte électriquement conductrice supportée à l'intérieur de la coiffe 20 à proximité de la cavité 170, en étant isolée initialement de celleci mais adaptée pour être portée au contact de la cavité lors d'une décélération induite par un impact. Dans un tel cas, les bornes de l'interrupteur auxiliaire sont formées l'une par la cavité, l'autre par la masselotte.
Le cas échéant, l'interrupteur auxiliaire peut être formé de deux masselottes symétriques disposées de part et d'autre de la cavité 170.
Selon encore une autre variante de réalisation, les cavités 170 et 171 illustrées sur la figure 6 pour être remplacé par une cavité unique à ouverture rayonnante dirigée vers l'avant de la fusée et logeant les deux diodes D1eF et Dan7 qui jouent respectivement le roule de diode émettrice et de diode réceptrice.
Dans le cas où les moyens d'alimentation électriques se comPosent de piles thermiques, comme précédemment évoqué, de telles piles peuvent être amorcées soit par la tête 414 de la tige de verrouillage 410, soit par un piston intercalé entre la pile thermique et la tête de la tige de verrouillage, piston qui est lui-même déplacé contre la pile thermique par une amorce percutée par la tête 414 de la tige de verrouillage.
Dans un tel cas, l'interrupteur 608 représenté sur les figures est bien entendu supprimé.

Claims (33)

REVENDICATIONS
1. Fusée à détection de proximité pour projectiles, notamment pour roquettes, caractérisée par le fait qu'elle comprend
- des moyens oscillateurs, hyperfréquences (do1,
D106, D107,
- des moyens formant antenne directrice (130) couplés aux moyens oscillateurs pour émettre un faisceau d'ondes hyperfréquences et détecter un effet Doppler produit par la présence d'un corps dans le faisceau d'ondes,
- des moyens de filtrage (210, 220 ; 260) aptes à séparer le signal utile de fréquence Doppler du signal oscillatoire hyperfréquence,
- des moyens à discrimination d'amplitude (230; 280, 290) aptes à détecter le passage de l'amplitude du signal utile de fréquence Doppler au-dessus d'un seuil qui est représentatif d'une distance prédéterminée entre le projectile et le corps détecté dans le faisceau,
- des moyens de contrôle (240, 250 ; 280, 290) aptes à vérifier la réception d'un signal utile de fréquence
Doppler d'amplitude supérieure audit seuil, sur les moyens formant antenne (130), pendant un déplacement prédéterminé du projectile pour mettre à feu la charge du projectile.
2. Fusée à détection de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens formant antenne (130) comprennent un organe émetteur (180) comportant une antenne du type monopole, et un organe récepteur (190) comportant une antenne spirale engagée sur l'organe émetteur et utilisés respectivement pour émettre le faisceau d'ondes hyperfréquences et pour recevoir les ondes réfléchies par un corps placé dans le faisceau d'ondes, vers la fusée.
3. Fusée à détection de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens formant antenne (130) comprennent un organe émetteur (170) et un organe récepteur (171) comprenant chacun une cavité à ouverture rayonnante dirigée vers l'avant de la fusée et utilisés respectivement pour émettre le faisceau d'ondes hyperfréquences et pour recevoir les ondes réfléchies par un corps placé dans le faisceau d'ondes, vers la fusée.
4. Fusée à détection de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens formant antenne (130) comprennent une cavité (170) unique à ouverture rayonnante dirigée vers l'avant de la fusée.
5. Fusée à détection de proximité selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la cavité (170) loge une diode à effet GUNN émettrice (D106) et une diode Schottky (D107) réceptrice.
6. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend un déflecteur conique (40) disposé dans l'axe de la fusée en avant des cavités à ouvertures rayonnantes (170, 171), la pointe du déflecteur étant dirigée vers l'arrière de la fusée.
7. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que les organes émetteur (170 t 180) et récepteur (171, 190) sont associés à des moyens oscillateurs hyperfréquences spécifiques comportant respectivement une diode à effet
GUNN (D106) et une diode Schottky (D107).
8. Fusée à détection de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens formant antenne comprennent une antenne (130) du type monopole.
9. Fusée à détection de proximité selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens oscillateurs hyperfréquences comprennent une diode à effet
GUNN (D101).
10. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 et 8 , caractérisée par le fait que les moyens oscillateurs comprennent une diode émettrice (D101) logée dans une cavité résonante (150) et couplée par l'intermédiaire d'une liaison filaire (169) aux moyens formant antenne (130).
11. Fusée à détection de proximité selon la revendication 10, caractérisée par le fait qu'une première électrode (104) de la diode (D101) est reliée à la paroi électriquement conductrice de la cavité résonante (150) tandis que la seconde électrode (105) de cette diode est reliée à un piston (157) électriquement conducteur logé dans la cavité (150) en étant isolé électriquement de celle-ci et sollicité en appui contre la diode.
12. Fusée à détection de proximité selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les électrodes (104, 105) de la diode émettrice (D101) sont engagées respectivement dans un alésage (166) ménagé dans une colonne (154) en saillie vers l'intérieur de la cavité résonante (150) et solidaire de celle-ci, et dans un alésage (167) ménagé dans le piston (157).
13. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1,2 et3,caractérisée par le fait que les moyens formant antenne comprennent un brin (130,180) électriquement conducteur rectiligne et un disque (133) électriquement conducteur muni d'un alésage central pour entourer à distance ledit brin, le brin et le disque cotant couples respectivement aux bornes d'une diode émettrice (D101, D106)
14. Fusée à détection de proximité selon les
revendications 2 et 13 prises en combinaison, caractérisée
par le fait que le disque (133) définit une cavité (181)
recevant la diode émettrice (D106).
15. Fusée à détection de proximité selon l'une
des revendications 1 à 14,caractérisée par le fait que
les moyens de contrôle comprennent un compteur (250)
recevant le signal utile de fréquence Doppler d'ampli
tude supérieure audit seuil.
16. Fusée à détection de proximité selon la
revendication 15,caractérisée par le fait que les moyens
de contrôle (240) comprennent en outre une cellule
de redressement (D243, D244) recevant en entrée le
signal utile de fréquence Doppler d'amplltude supé
rieure audit seuil et qui attaque un condensateur
(C247), et un comparateur (OP.245) qui compare la
tension aux bornes du condensateur (C247) avec une
valeur de consigne, la sortie du comparateur étant
reliée à l'entrée d'initialisation (252) du compteur
(250).
17. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée' par le fait que les moyens de contrôle (280, 290) comprennent un montage formant pompe à 'diode comportant une cellule composée d'une résistance (R296) et d'un condensateur (R297) connectés en parallèle et un comparateur (OP 291) qui compare la tension aux bornes de la cellule avec une tension de référence (P295).
rusée à détection de proximité selon l'une des revendicatons 1 à 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend une capacité (C500) reliée aux bornes d'une amorce (390) par l'intermédiaire d'un interrupteur (301) commandé par les moyens de contrôle (250).
19.Fusée à détection de proximité selon la revendication 18,caractérisée par le fait que l'interrupteur commandé est un thyristor (301).
20. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 19,caractérisée par le fait qu'elle comprend un tiroir porte-amorce (392) monté coulissant.transversalement à l'axe P-P de la fusée, des contacts électriques (304, 305) associés aux moyens de contrôle (250), des moyens mécaniques à masselotte (400) qui maintiennent le tiroir porteamorce (392) dans une position de sécurité dans laquelle l'amorce (390) est éloignée des contacts électriques (304, 305), jusqu'd la fin de la phase d'accélération du projectile, des moyens élastiques qui sollicitent le tiroir vers une position d'utilisation dans laquelle l'amorce est reliée aux contacts électriques.
21.Fusée à détection de proximité selon la revendication 20,caractérisée par le fait que les moyens mécaniques à masselotte comprennent
- une tige de verrouillage (410) coulissant dans l'axe (P-P) de la fusée, et sollicitée en déplacement vers l'avant de celle-ci,
- au moins une bille de sécurité (430) pour immobiliser temporairement la tige de verrouillage (410) dans une position arrière dans laquelle elle sert de butée pour le tiroir (392) afin de bloquer initialement ce tiroir porte-amorce dans la position de sécurité,
- une masselotte (450) sollicitée vers lavant de la tête et sensible à l'accélération du projectile,
- une bille d'armement (460) pour limiter provisoirement le déplacement vers l'avant de la masselotte.
de telle sorte que celle-ci maintienne alors la bille de sécurité (430) en prise avec la tige de verrouillage (410), la bille d'armement étant susceptible d'être délogée lorsque la masselotte (450) recule lors de la phase d'accélération, pour autoriser à la fin de cette phase d'accélération, une course supérieure de la masselotte (450), en retour vers l'avant, afin de libérer alors la bille de sécurité (430), la tige de verrouillage (410) et le tiroir (392).
22. Fusée à détection de proximité selon la revendication 21 Icaractérisée par le fait que les déplacements de la masselotte (450), lors des phases de variation de vitesse, sont contrôlés et freinés par une rainure comportant une pluralité de segments formant entre eux des angles alternativement saillants et rentrants, dans laquelle pénètre un pion de guidage.
23. Fusée à détection de proximité selon la revendication 22, caractérisée par le fait que la rainure est formée sur la masselotte (450) et le pion de guidage est porté par le corps de la tige de verrouillage (410).
24. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 22 et 23 , caractérisée par le fait que la bille d'armement (460) est enfermée par la masselotte (450) dans un logement d'une longueur telle que cette masselotte (450) ne libère le logement, pour autoriser la sortie de la bille d'armement (460) que lorsqu'un déplacement relatif d'une amplitude ddter- minée s'est produit entre la rainure et le pion de guidage, ladite amplitude déterminée étant définie par une accélération dont la durée et l'intensité sont proches de celles produites lors de l'éjection du projectile.
25. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 20 à 24, caractérisée par le fait que le tiroir porte-amorce (392) comporte des pions sollicités en saillie vers I'exterieur de celui-ci pour verrouiller le tiroir porte-amorce en position lorsque celui-ci a été déplacé en position d'utilisation par les moyens élastiques.
26. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 25 prise en combinaison avec la revendication21, caractérisée par Le fait qu'elle loge un interrupteur de commande (608) disposé en regard de la tige de verrouillage (410) et qui est fermé lors de la libération de celle-ci pour mettre sous tension les mn oscillateurs (D1o1s D106, n 07"' les nens de filtrage (210, 220, 260), les moyens à discrimination d'amplitude (230, 280) et les moyens de contrôla (240, 25u, 290).
27. Fusée à détection de proximité selon l'une
des revendications 1 à 26, caractérisée par le fait que
les moyens à discrimination d'amplitude (23 0) comprennent
un étage à détection de seuil et mise en forme comportant
un amplificateur opérationnel (OP231).
28. Fusée à détection de proximité selon l'une des
revendications 1 à 27, caractérisée par le fait qu'elle
comprend un interrupteur auxiliaire (136) adapté pour
être fermé, lors d'un impact pour mettre à feu la charge
du projectile.
29. Fusée à détection de proximité selon les reven
dications 18 et 28 prises en combinaison, caractérisée
par le fait que l'interrupteur auxiliaire (136) est
connecté en parallèle de l'interrupteur (301) commandé
par les moyens de contrôle (250).
30. Fusée à détection de proximité selon les
revendications 13 et 28 prises en combinaison, caracté
risée par le fait que le disque (133) est associé à une
couronne (134) électriquement conductrice adjacente mais
isolée initialement de celui-ci par une rondelle (135)
électriquement isolante pour former un interrupteur
auxiliaire (136) tel qu'en cas d'impact, la couronne (134)
vienne en contact avec le disque (133) pour mettre à feu
la charge du projectile.
31. Fusée à détection de proximité selon la revendication 28 prise en combinaison avec l'une des revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que l'interrupteur auxiliaire comprend au moins une masselotte électriquement conductrice, disposée à proximité d'une cavité (170), mais isolée initialement de celle-ci et adaptée pour être portée au contact de la cavité en cas d'impact.
32. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 31 prise en combinaison avec la revendication 18, caractérisée par le fait qu'elle comprend une plaquette enfichable (600) portant des moyens d'alimentation électrique (603) et un élément émetteur lumineux (D602) sensible à l'4tat de ladite capacité (C500).
33. Fusée à détection de proximité selon la revendication 32, caractérisée par le fait que leélément émetteur lumineux (D602) est relié en série du trajet de conduction principal d'un transistor (T5û3) dont la base est attaquée par ladite capacité (C 500).
34. Fusée à détection de proximité selon les revendications 15 et 33 prises en combinaison, caractérisée par le fait que le transistor (T503) attaque également l'entrée d'initialisation (252) du compteur (250) des moyens de contrôle.
35. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 31,caractérisée par le fait qule comprend une plaquette enfichable (600) Dortant des moyens d'alimentation électrique (603) et un élément émetteur lumineux (D611) susceptible d'être alimenté par l'intermédiaire de l'interrupteur de commande pour visualiser l'état de celui-ci.
36. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 35, caractérisée par le fait que les moyens de filtrage comprennent au moins un filtre passe-bande (201, 202).
37. Fusée à détection de proximité selon l'une des revendications 1 à 36, caractérisée par le fait que les moyens formant antenne (130) sont adaptes pour émettre le rayonnement hyperfréquence selon une inclinaison en regard de l'axe (P-P) de déplacement de la fusée comprise entre environ 300 et 500.
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