FR2849690A1 - Dispositif de protection notamment pour vehicules terrestres - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de protection comprenant un boîtier (12), une charge utile (20) comprenant une masse (21) de matériau à effet de protection après initiation, logée dans le boîtier (12), et des moyens (14) d'éjection de la masse (21) de matériau de protection hors du boîtier, caractérisé par le fait que ladite masse (21) de matériau de protection est formée d'un matériau apte à être initié à l'intérieur du boîtier (12) et à atteindre son régime nominal en sortie du boîtier (12).
Description
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de protection à
l'encontre de menaces.
Elle s'applique notamment à la protection de véhicules terrestres.
Dans le cadre de la présente invention, l'expression "dispositif de 5 protection " doit être comprise dans un sens large englobant tous les dispositifs générant des effets de masquage et/ou de leurrage et/ou d'éblouissement.
Ce domaine a déjà donné lieu à une littérature abondante.
On pourra par exemple se référer au document FR-A-2 612 287 publié le 16 septembre 1988.
Ce document décrit par exemple un projectile fumigène comprenant au moins un pot de composition pyrotechnique apte à générer de la fumée lors de sa combustion. Le projectile comprend en outre, en avant du pot de composition pyrotechnique fumigène, dans le sens d'éjection, une charge de poudre et une canne explosive apte à déployer la charge de poudre et à freiner le pot de composition 15 pyrotechnique fumigène.
La présente invention a pour but de proposer de nouveaux moyens permettant d'améliorer l'efficacité de protection par rapport à l'état de la technique. Le but précité est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un 20 dispositif de protection comprenant: un boîtier, une masse de matériau à effet de protection après initiation, logé dans le boîtier, et des moyens d'éjection de la masse de matériau de protection hors du boîtier, caractérisé par le fait que ladite masse de matériau de protection est formée d'un 25 matériau apte à être initié à l'intérieur du boîtier et à atteindre son régime nominal dès la sortie du boîtier.
Les effets et avantages résultant de la structure proposée dans le cadre de la présente invention seront explicités par la suite. On notera cependant dès à présent que la présente invention permet une protection très rapide grâce à la mise en oeuvre 30 du moyen de protection dès la sortie du boîtier à l'aide de la séquence du type " initiation suivie de l'éjection " proposée dans le cadre de la présente invention, par opposition à l'état de la technique dans lequel les moyens connus procèdent selon une séquence de type " éjection puis initiation ", par exemple sur trajectoire sous le contrôle d'au moins un retard.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, . la figure 2 représente une vue similaire d'un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation de la présente invention, la figure 3 représente schématiquement, dans un plan horizontal, l'effet de protection résultant de la mise en oeuvre du dispositif illustré sur la figure 2, et 10. la figure 4 représente une vue similaire aux figures 1 et 2 d'un dispositif conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention.
On a illustré sur la figure 1 annexée un dispositif de protection conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, sous forme d'une munition qui comprend un boîtier 10, une charge utile 20 et un bouchon de fermeture 30.
Le boîtier 10 est constitué ici d'une douille sous forme d'un tube cylindrique 12 muni au niveau de son culot, d'un ensemble impulseur 14. Ce dernier comprend un initiateur schématisé en 15, par exemple sous forme d'une amorce à commande électrique, et une charge associée 16 de poudre d'allumage et d'éjection. A titre d'exemple non limitatif, la charge 16 peut être de type Bore 20 Nitrate Potassium. Un tel boîtier et ensemble impulseur est bien connu de l'homme de l'art et ne sera donc pas décrit dans le détail par la suite.
La charge utile 20 comprend un matériau 21 de protection adapté pour être automatiquement initié, à l'intérieur du boîtier 10, lors de la mise en oeuvre de l'ensemble impulseur 14, et atteindre son régime nominal de protection lors de son 25 éjection hors du boîtier.
La charge utile 20 peut faire l'objet de différents modes de réalisation.
Il s'agit avantageusement d'un matériau 21 apte à générer un rayonnement infrarouge lors de sa combustion. Le cas échéant le matériau 21 peut générer un rayonnement dans le domaine visible.
Ainsi dans le cadre de la présente invention, la charge utile 20 peut être formée d'éléments ( par exemple de type billes, pastilles, granulés,
. ou équivalents) de phosphore ou de titane, typiquement d'un diamètre de l'ordre de 0,5 à 2 mm, ou encore d'étoiles d'artifice à base d'oxydants forts plus réducteurs (métal ou métallodes, par exemple de type magnésium / titane / phosphore / 35 aluminium), typiquement d'un diamètre de l'ordre de 3 à 6 mm...DTD: Ces éléments sont allumés (combustion du phosphore ou du titane, mise en contact des oxydants et réducteurs conditionnés séparément) par la charge d'allumage et d'éjection 16. Leur combustion est donc initiée à l'intérieur du tube de la munition. Après éjection cette combustion génère un rayonnement immédiat, 5 intense et adapté dans les domaines visibles et infrarouge du spectre électromagnétique.
Sur la figure 1 on a schématisé sous la référence 22 les éléments individuels de phosphore ou de titane ou les étoiles d'artifice précitées. En pratique chaque charge utile 20 comporte plusieurs centaines de tels éléments 22.
Le bouchon de fermeture 30 obture le boîtier 10 sur son extrémité opposée à l'ensemble impulseur 14. Il assure l'étanchéité du dispositif lors de son stockage.
Le bouchon de fermeture 30 est adapté pour être automatiquement éjecté lors de la mise en oeuvre de l'ensemble impulseur 14.
Typiquement mais non limitativement, dans le cadre de la présente 15 invention, la charge utile 20 est adaptée pour atteindre son régime nominal de protection en un temps inférieur à 0,7 s, de préférence en un temps inférieur à 0,1 s.
Par ailleurs dans le cadre de la présente invention, de préférence la charge utile 20 est adaptée pour assurer un effet de protection pendant un temps compris entre 1 et 5 s.
En résumé le fonctionnement du dispositif illustré sur la figure 1 est le suivant. Sur commande l'initiateur 15 initie la poudre d'allumage 16 qui elle-même génère des gaz chauds permettant l'allumage de la charge utile 20. La pression générée par la combustion de la poudre d'allumage 16 permet également l'éjection 25 des éléments unitaires 22 hors du tube 12. La charge utile ainsi initiée et assurant l'effet de protection recherché est dispersée à l'intérieur d'un cône. La longueur du tube 12 et la vitesse d'éjection sont adaptées pour obtenir un cône de dispersion optimisé ( c'est à dire une surface d'étendue contrôlée avec un grand nombre de points éblouissants). Typiquement, mais non limitativement, les moyens de 30 l'invention sont adaptés pour obtenir un cône de dispersion présentant un angle au sommet inférieur à 450, préférentiellement inférieur à 300.
Le dispositif qui vient d'être décrit en regard de la figure 1 peut être utilisé seul et de manière unitaire.
Dans le cadre de la présente invention on peut aussi utiliser en 35 combinaison, simultanément ou selon une séquence temporelle contrôlée, plusieurs dispositifs du type illustré sur la figure 1, selon des incidences ou orientations spécifiques choisies afin de générer des effets de protections complémentaires, adjacents ou de préférence à recouvrement spatial partiel, de manière à couvrir une surface étendue et/ou un espace de temps déterminé, propre(s) à opérer un effet de protection efficace entre un moyen à protéger, par exemple un véhicule terrestre, et une menace potentielle détectée.
Dans le cadre de la présente invention, on peut également envisager de combiner les moyens de protection du type précédemment décrits, avec des moyens de protection complémentaires, notamment des moyens de protection adaptés pour prolonger la protection dans le temps.
Par ailleurs les moyens de protection spécifiques à la présente invention et les moyens de protection complémentaires précités peuvent être conditionnés dans des munitions distinctes respectives ou dans une munition commune.
Un exemple non limitatif d'une telle variante de munition commune est illustré sur la figure 2.
On aperçoit sur la figure 2 une munition qui intègre en tant que charge utile 20, en sus de la masse de matériau 21 précitée, deux moyens 40 et 50 adaptés pour prolonger dans le temps l'effet de protection.
A titre d'exemple non limitatif, le premier moyen 40 peut être formé d'une charge dite " instantanée " adaptée pour générer un nuage de particules métalliques. 20 Le second moyen 50 quant à lui peut être formé d'une charge dite " d'entretien " du type fumigène pyrotechnique.
La munition illustrée sur la figure 2 comprend ainsi une douille 10 constituée d'un tube 12 équipé d'un ensemble impulseur 14 (initiateur 15 et charge 16 de poudre d'allumage et d'éjection, comme précédemment décrit) qui loge une 25 charge utile 20 comprenant trois charges: la masse 21 précédemment décrite que l'on peut qualifier " d'effet réflexe ", la charge " instantanée " 40 et la charge " d'entretien " 50.
Comme décrit en regard de la figure 1, la douille 10 est fermée au stockage par un bouchon de fermeture amovible 30.
La nature des charges 40 et 50 ainsi que leur disposition dans la munition peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation.
Les trois charges 21, 40 et 50 sont agencées pour optimiser les performances globales de la munition.
Selon le mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 2, la charge 35 utile 21 dite " réflexe " du type décrit précédemment en regard de la figure 1, est placée en partie basse de la munition, au contact de l'impulseur 14.
La charge utile " d'entretien " 50 est placée juste au dessus de la charge 21 précitée. Et la charge utile " instantanée " 40 est située en partie supérieure de la munition, près du bouchon de fermeture 30.
En d'autres termes selon le mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 2, la charge d'entretien 50 est positionnée entre la charge réflexe 21 et la charge instantanée 40.
Globalement, et sans que ce descriptif soit limitatif, les charges 40 et 50 peuvent être conformes aux moyens décrits dans le document FR-A-2 612 287. Ces 10 moyens ne seront donc pas décrits dans le détail par la suite.
On notera néanmoins que de préférence: la charge dite instantanée 40 est placée en avant du pot de composition pyrotechnique fumigène 50 formant charge d'entretien, dans le sens d'éjection, et la charge dite instantanée 40 est placée autour d'une canne explosive centrale 42 15 apte à déployer la charge 40 et à freiner la charge 50, (cette disposition permet d'éjecter la charge 50 à grande vitesse pour permettre un effet rapide, tout en assurant une mise en oeuvre relativement proche du lanceur 12 et donc du moyen à protéger), la charge dite instantanée 40 est avantageusement formée d'une poudre de laiton 20 dont la granulométrie est choisie pour être absorbeuse de contraste dans le domaine infrarouge, la canne explosive 42 est centrée sur l'axe du dispositif et une partie de la charge 40 recouvre l'extrémité de la canne 42 de telle sorte que la canne explosive déploie cette charge 40 sous forme d'un disque continu, (sans vide central comme cela 25 serait obtenu si la charge 40 entourait la canne 42 sans recouvrir l'avant de celle-ci), un retard pyrotechnique 44 est associé à la canne explosive 42; le retard 44 est disposé sur l'extrémité de la canne 42 adjacente à la charge 50; ainsi le retard 44 est initié par les gaz chauds émanant de la charge d'allumage 16 puis le retard 44 initie lui même la canne 42, 30. un canal longitudinal traversant 52 est prévu dans la charge 50 pour permettre l'application des gaz chauds issus de la charge d'allumage 16 sur le retard 44, la charge 50 est adapté pour générer un nuage opaque dans les domaines visible et infra-rouge, des moyens de liaison séparables peuvent être prévus entre les deux charges 40 et 35 50, ces moyens étant rompus lors de l'éjection, une charge de séparation peut être prévue entre les deux charges 40 et 50, des moyens d'initiation de la charge fumigène 50 peuvent être disposés dans le canal 52, par exemple sous forme de pions d'allumage 54.
Lors du fonctionnement de la variante ainsi illustrée sur la figure 2, l'initiateur 14 initie la poudre d'allumage 16 qui elle-même génère des gaz chauds permettant l'allumage de la charge utile réflexe adjacente 21.
Ces gaz chauds permettent également d'allumer la charge utile d'entretien (par l'intermédiaire du pion d'allumage 54) ainsi que le retard de trajectoire 44 de la charge instantanée 40. A cette fin le cas échéant on peut prévoir des canaux longitudinaux dans la masse de matériau 21 pour permettre aux gaz chauds 10 d'atteindre les charges 40 et 50.
La pression générée par la combustion de la poudre d'allumage 16 permet l'éjection de l'ensemble des charges utiles 21, 40 et 50.
Comme on l'a schématisé sur la figure 3, la charge réflexe 21 fonctionne de manière nominale dés la sortie du tube 12. La dispersion des éléments 22 se fait 15 à l'intérieur d'un cône.
La charge instantanée 40 fonctionne sur trajectoire balistique après combustion du retard pyrotechnique et génère un nuage de particules métalliques.
La charge d'entretien 50 est initiée à sa sortie du tube 12. Après impact au sol, ce fumigène pyrotechnique possède typiquement une combustion d'une durée 20 de 40 à 60 secondes.
Au final l'effet de protection généré par la charge réflexe 21 est opéré sur la sortie du tube 12. Il est référencé schématiquement 28 sur la figure 3. L'effet de protection généré par la charge dite instantanée 40 est opérée à distance du tube 12, éventuellement sur trajectoire, par exemple à une dizaine de mètres du point de 25 lancement. Il est référencé schématiquement 48 sur la figure 3. Enfin l'effet de protection généré par la charge dite d'entretien 50 est opérée au delà de la charge instantanée 40, par exemple à une distance de l'ordre de 30 à 40 mètres du point de lancement. Il est référencé schématiquement 58 sur la figure 3.
Par ailleurs là encore on peut utiliser en combinaison, de préférence 30 simultanément, voire selon une séquence temporelle contrôlée, plusieurs dispositifs du type illustré sur la figure 2, selon des incidences ou orientations spécifiques choisies afin de générer des effets de protections complémentaires, adjacents ou de préférence à recouvrement spatial partiel, de manière à couvrir une surface étendue propre à opérer un effet de protection efficace entre un moyen à protéger, par 35 exemple un véhicule terrestre, et une menace potentielle détectée.
Sur la figure 3 on a schématisé la mise en oeuvre adjacente de 5 munitions conformes à la figure 2, selon des incidences de même inclinaison zénithale, mais d'orientations azimutales distinctes inclinées entre elles d'un angle a. Les effets générés par les trois charges de l'une de ces munitions sont illustrés en trait plein. 5 Les effets générés par les charges des quatre autres munitions sont esquissés en traits interrompus.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.
Par exemple comme illustré sur la figure 4, en variante, la charge utile 21 peut être prévue non pas en position adjacente au culot de la munition et à l'impulseur 14, comme illustré sur la figure 2, mais en position adjacente à l'extrémité opposée de la munition, soit à proximité du bouchon de fermeture 30.
Dans ce cas les charges complémentaires 40 et 50 sont intercalées entre l'impulseur 15 14 et la charge utile 21, comme on le voit sur la figure 4. Les charge utiles 40 et 50 restent globalement conformes aux dispositions précédemment décrites. Cependant on notera que des moyens doivent être prévus pour transmettre les gaz chauds générés par l'impulseur 14, sur la charge utile 21, par exemple sous forme d'un canal 46 traversant la charge 40, dans le prolongement du canal 52. De préférence 20 ce canal 46 possède une faible section transversale pour ne pas perturber la continuité du disque généré par la charge 40 lors du déploiement de celle-ci.
Bien entendu l'homme de l'art pourra concevoir d'autres dispositions et localisations pour la charge utile 21.
Comme évoqué précédemment l'un des avantages majeurs de la présente 25 invention par rapport à l'état de la technique, est la mise en oeuvre immédiate d'un effet de protection à partir de l'instant de détection d'une menace potentielle.
Claims (29)
1. Dispositif de protection comprenant: au moins un boîtier (12), au moins une charge utile (20) comprenant une masse (21) de matériau à effet de protection après initiation, logée dans le boîtier (12), et 5. des moyens (14) d'éjection de la masse (21) de matériau de protection hors du boîtier, caractérisé par le fait que ladite masse (21) de matériau de protection est formée d'un matériau apte à être initié à l'intérieur du boîtier (12) et à atteindre son régime nominal dès la sortie du boîtier (12).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (14) d'éjection sont adaptés pour initier le matériau (21) à effet de protection à l'intérieur du boîtier (12).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier 15 (12), est adapté pour générer un rayonnement infrarouge.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est adapté pour générer un rayonnement visible.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que 20 le matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est formé d'éléments choisis dans le groupe comprenant des éléments à base de phosphore ou de titane, ou des étoiles d'artifice à base d'oxydants / réducteurs.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les étoiles d'artifice à base d'oxydants / réducteurs sont formés à base de métal ou métallodes, 25 par exemple de type magnésium / titane / phosphore / aluminium.
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est formé d'éléments de type billes, pastilles, granulés, ou équivalents d'un diamètre de l'ordre de 0,5 à 2 mm.
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est formé d'étoiles d'artifices d'un diamètre de l'ordre de 3 à 6 mm.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la charge utile (20) comporte plusieurs centaines d'éléments (22) en matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait 5 que la charge utile (20) de matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est adaptée pour atteindre son régime nominal de protection en un temps inférieur à 0,7 s.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la charge utile (20) de matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à 10 l'intérieur du boîtier (12), est adaptée pour atteindre son régime nominal de protection en un temps inférieur à 0,1 s.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la charge utile (20) de matériau (21) à effet de protection, destiné à être initié à l'intérieur du boîtier (12), est adaptée pour-assurer un effet de protection pendant un 15 temps compris entre 1 et 5 s.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la charge utile (20) de matériau (21) à effet de protection est dispersée selon un cône.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait 20 qu'il comprend plusieurs boîtiers (12) logeant chacun une charge utile (20), dirigés selon des incidences ou orientations spécifiques choisies afin de générer des effets de protection complémentaires, de manière à couvrir une surface de protection étendue.
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait 25 qu'il comprend plusieurs boîtiers (12) logeant chacun une charge utile (20), adaptés pour générer des effets de protection complémentaires, de manière à couvrir un temps déterminé.
16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de protection complémentaires (40, 50), 30 adaptés pour prolonger le protection dans le temps.
17. Dispositif de protection selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de protection complémentaires (40, 50) comprennent deux moyens de protection adaptés pour intervenir successivement après la charge utile (21).
18. Dispositif de protection selon l'une des revendications 16 ou 17, 35 caractérisé en ce que les moyens de protection complémentaires (40, 50) comprennent une charge instantanée (40) adaptée pour générer un nuage de particules métalliques et une charge d'entretien (50) du type fumigène pyrotechnique.
19. Dispositif de protection selon la revendication 18, caractérisé en ce que la charge instantanée (40) est formée d'une poudre de laiton dont la granulométrie est choisie pour être absorbeuse de contraste dans le domaine infrarouge,
20. Dispositif de protection selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la charge utile (21) et les moyens de protection complémentaires (40, 50) sont conditionnés dans des munitions distinctes respectives.
21. Dispositif de protection selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la charge utile (21) et les moyens de protection complémentaires (40, 50) sont conditionnés dans une munition commune.
22. Dispositif de protection selon la revendication 21, caractérisé en ce que la charge utile (21) est au moins sensiblement adjacente au culot de la munition.
23. Dispositif de protection selon la revendication 21, caractérisé en ce que la charge utile (21) est au moins sensiblement adjacente à l'extrémité de la munition opposée au culot de la munition.
24. Dispositif de protection selon l'une des revendications 16 à 23, caractérisé en ce qu'une charge d'entretien (50) est positionnée entre la charge utile 20 (21) et une charge instantanée (40).
25. Dispositif de protection selon la revendication 24, caractérisé en ce que la charge instantanée (40) est placée en avant du pot de composition pyrotechnique fumigène (50) formant charge d'entretien, dans le sens d'éjection, et la charge instantanée (40) est placée autour d'une canne explosive centrale (42).
26. Dispositif de protection selon la revendication 25, caractérisé en ce que la canne explosive (42) est centrée sur l'axe du dispositif et une partie de la charge instantanée (40) recouvre l'extrémité de la canne explosive (42).
27. Dispositif de protection selon l'une des revendications 24 à 26, caractérisé en ce que un canal longitudinal traversant (52) est prévu dans la charge 30 d'entretien (50). Il
28. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que le boîtier (10) est constitué d'une douille cylindrique (12) muni au niveau de son culot, d'un ensemble impulseur (14) .
29. Dispositif de protection selon l'une des revendications 1 à 28 5 caractérisé en ce qu'il comprend une charge (16) d'allumage et d'éjection de type Bore Nitrate Potassium.
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2003
- 2003-01-08 FR FR0300163A patent/FR2849690B1/fr not_active Expired - Fee Related
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