FR2864217A1 - Dispositif de mise a feu optique notamment pour la protection active de vehicules. - Google Patents

Dispositif de mise a feu optique notamment pour la protection active de vehicules. Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne les techniques de mise à feu d'un détonateur par voie optique. Elle a notamment pour but de fournir un dispositif de mise à feu susceptible d'être utilisé plusieurs fois de suite dans un laps de temps très bref.Un dispositif de mise à feu par voie optique selon l'invention comprend au moins :- une pluralité de sources d'énergie (3),- une pluralité de commutateurs commandables (4),- une pluralité de lasers (1 ), chaque laser étant relié à une source d'énergie par l'intermédiaire d'au moins un commutateur commandable, chaque laser étant apte à délivrer un signal optique de mise à feu (2) lorsqu'il est alimenté par la source d'énergie à laquelle il est relié,- un organe de commande (5), relié aux commutateurs commandables, configuré pour délivrer un signal de commande aux commutateurs permettant de sélectionner un ou plusieurs lasers à alimenter.L'invention s'applique notamment à la protection active de véhicules, tels que des véhicules blindés.

Description

La présente invention concerne les techniques de mise à feu d'un
détonateur par voie optique. Elle s'applique notamment à la protection active de véhicules, tels que des véhicules blindés.
On connaît de la demande de brevet français n 97 02438 (FR 2 760 266) un dispositif de mise à feu multipoints dans lequel l'énergie lumineuse produite par un laser est utilisée pour faire fonctionner un ensemble de détonateurs distincts, répartis en divers endroits d'une masse explosive. L'énergie lumineuse délivrée est acheminée par voie optique vers les détonateurs pour les mettre à feu, lesquels à leur tour mettent à feu simultanément la charge explosive. La répartition des détonateurs permet, en liaison avec la conformation de la masse explosive, d'obtenir l'onde de choc souhaitée pour provoquer une concentration adéquate de cette onde de choc.
Toutefois, un tel dispositif n'est destiné à servir qu'une seule fois.
Ceci rend le véhicule à protéger vulnérable vis à vis de deux menaces successives. En particulier, le véhicule est vulnérable à une attaque par des projectiles flèches, les projectiles agressant le véhicule dans un même secteur et de façon successive toutes les 100 à 250 microsecondes.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de mise à feu susceptible d'être utilisé plusieurs fois de suite dans un laps de temps très bref.
A cet effet, l'invention a notamment pour objet un dispositif de mise à feu par voie optique, comprenant au moins: une pluralité de sources d'énergie, une pluralité de commutateurs commandables, une pluralité de lasers, chaque laser étant relié à une source d'énergie par l'intermédiaire d'au moins un commutateur commandable, chaque laser étant apte à délivrer un signal optique de mise à feu lorsqu'il est alimenté par la source d'énergie à laquelle il est relié, un organe de commande, relié aux commutateurs commandables, configuré pour délivrer un signal de commande aux commutateurs permettant de sélectionner un ou plusieurs lasers à alimenter.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comprend en outre une pluralité de commutateurs opto-électroniques, chaque commutateur optoélectronique étant relié à un laser distinct d'une part et à une pluralité de voies optiques d'autres part, chaque commutateur opto- électronique étant configuré pour diriger le signal optique de mise à feu généré par le laser vers une voie optique sélectionnée en fonction d'une commande électrique appliquée au commutateur opto-électronique.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque commutateur optoélectronique comprend une pluralité de commutateurs électroniques élémentaires placés en cascade pour augmenter le nombre de voies optiques vers lesquelles le signal optique de mise à feu peut être dirigé.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque voie optique est configurée pour acheminer le signal optique vers un détonateur distinct.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque commutateur optoélectronique comprend au moins une cellule de Pockels, agencées pour faire tourner la polarisation de signal optique en fonction de la commande qui est appliquée au commutateur opto-électronique, et au moins deux voies optiques configurées pour filtrer des polarisations orthogonales.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque commutateur optoélectronique comprend au moins un micro-miroir orientable en fonction de la commande qui est appliquée au commutateur opto-électronique, et au moins deux voies optiques agencées pour recevoir le signal optique en fonction de l'orientation du micro-miroir.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comprend 25 en outre des fibres optiques agencées pour acheminer les signaux optiques de mise à feu.
Selon un mode de réalisation avantageux, les sources d'énergies comprennent des capacités destinées à être chargées électriquement lorsque le dispositif de mise à feu est opérationnel.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comprend en outre une source d'alimentation basse tension et un convertisseur basse tension vers haute tension, les capacités étant reliées par l'intermédiaire du convertisseur à la source d'alimentation basse tension.
Selon un mode de réalisation avantageux, les lasers sont 35 configurés pour fonctionner en mode relaxé.
Selon un mode de réalisation avantageux, un obturateur est prévu dans chaque cavité laser, cet obturateur étant commandé pour éviter tout risque de déclenchement intempestif du laser.
Selon un mode de réalisation avantageux, les fibres optiques permettant d'acheminer les signaux optiques de mise à feu sont destinées à être reliées à des fibres optiques consommables, les fibres optiques consommables étant destinées à transmettre un seul signal optique de mise à feu avant d'être remplacées, les fibres optiques consommables étant reliées aux détonateurs.
o Selon un mode de réalisation avantageux, les fibres optiques permettant d'acheminer les signaux optiques de mise à feu comportent chacune une extrémité munie d'un connecteur mécanique, pour permettre un alignement rapide et précis avec des connecteurs compatibles placés sur les extrémités des fibres optiques consommables.
Selon un mode de réalisation avantageux, plusieurs connecteurs mécaniques sont regroupés pour former un bloc de connexion, pour assurer un positionnement relatif déterminé entre lesdits connecteurs.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque commutateur optoélectronique est relié par fibre optique à un bloc de connexion unique.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de protection active comprenant un dispositif de mise à feu et des détonateurs, configuré pour mettre à feu chaque détonateur avec un signal de mise à feu généré par un laser déterminé du dispositif de mise à feu.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de 25 protection active, chaque laser est prévu pour mettre à feu un détonateur sélectionné parmi un ensemble de détonateurs déterminés.
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif de protection active comprend en outre des charges explosives, chaque charge explosive étant susceptible d'être initiée par au moins un détonateur déterminé du dispositif de mise à feu.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de protection active, chaque charge explosive est susceptible d'être initiée par un ensemble de détonateurs déterminés du dispositif de mise à feu, chaque commutateur commandable du dispositif de mise à feu permettant de sélectionner une charge explosive.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de protection active, des moyens de sélection sont prévus, pour sélectionner un ou plusieurs détonateurs parmi l'ensemble des détonateurs susceptibles d'initier une charge explosive, de manière à orienter la direction de concentration de l'onde de choc générée par la charge explosive.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif de protection active, les moyens de sélection comprennent les commutateurs optoélectroniques.
L'invention présente l'avantage de pouvoir fournir une protection active, cette protection étant efficace plusieurs fois de suite vis à vis de menaces successives, en particulier de menaces successives arrivant dans un même secteur par rapport au véhicule à protéger. De plus, le dispositif de mise à feu selon l'invention présente l'avantage d'être insensible au champ électromagnétique, à la différence des systèmes électriques dont la mise à feu peut être induite directement au niveau des fils de connexion aux détonateurs par des impulsions électromagnétiques dites EMF.
L'invention présente l'avantage de pouvoir faire face à différentes situations, en initiant un seul détonateur, plusieurs détonateurs simultanément ou plusieurs détonateurs successivement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante présentée à titre d'illustration non limitative et faite en référence aux figures annexées, lesquelles représentent: la figure 1, un exemple de mise en oeuvre de l'invention dans lequel une 25 pluralité de lasers sont alimentés par des sources d'énergie différentes, ces sources étant des capacités chargées par une pile, la figure 2, un exemple de commutateur opto-électronique à base d'une cellule de Pockels, permettant de diriger le signal optique de mise à feu généré en sortie d'un laser vers deux voies optiques différentes, la figure 3, un exemple de commutateur opto-électronique dans lequel des commutateurs opto-électroniques élémentaires sont placés en cascade, la figure 4, un exemple de commutateur opto-électronique, à base de micro-miroirs commandables électriquement, la figure 5, un mode de réalisation avantageux dans lequel le dispositif de mise à feu comprend des fibres optiques reliant les commutateurs opto-électroniques à des détonateurs, la figure 6, un exemple de réalisation d'un initiateur opto-détonant à 5 élément projeté (IODEP), - la figure 7, un exemple de mise en oeuvre avantageux de l'invention dans lequel les fibres optiques comprennent une partie fixe et une partie consommable, la figure 8, un exemple de dispositif de protection active intégrant un 10 dispositif de mise à feu selon un mode de réalisation avantageux de l'invention.
On se réfère maintenant à la figure 1 sur laquelle est représenté un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Le dispositif de mise à feu est destiné à être utilisé dans des véhicules pour assurer une protection contre des projectiles, et ce en commandant la mise à feu de charges explosives réparties en périphérie du véhicule.
Le dispositif de mise à feu comprend un organe de commande 5, formé par exemple par une unité de calcul, ayant pour fonction d'envoyer des signaux de commande. Lorsque l'organe de commande est une unité de calcul, un dispositif de mise en forme des signaux de commande (non représenté) est prévu pour convertir les signaux de commande numérique en signaux de commande analogique. L'organe de commande est relié à des commutateurs commandables 4.
Chaque commutateur 4 est placé en aval d'une source d'énergie 3 et en amont d'un laser 1. Les commutateurs peuvent être par exemple des éclateurs à gaz, connus sous le nom de "spark-gap" dans la littérature anglo-saxonne. La commande est formée par une tension de l'ordre du kilo Volt, qui permet d'ioniser un gaz, rendant le commutateur conducteur. Les commutateurs peuvent de façon alternative être réalisés à base de semiconducteurs.
Chaque source d'énergie 3 peut être par exemple formée par une ou plusieurs capacités, destinées à être chargées électriquement lorsque le dispositif de mise à feu est opérationnel.
Chaque laser 1 est apte à délivrer un signal optique de mise à feu 2 lorsqu'il est alimenté par la source d'énergie à laquelle il est relié. Plus précisément, la source d'énergie sert à délivrer l'énergie nécessaire pour pomper le laser, et obtenir en sortie de celui-ci un faisceau lumineux 2. Le faisceau lumineux présente les caractéristiques nécessaires d'un signal optique de mise à feu. Ce signal peut être formé par une impulsion laser d'un laser à impulsion. Les caractéristiques essentielles de l'impulsion pour former un signal optique de mise à feu sont sa puissance et sa brièveté.
Les lasers peuvent être des lasers solides, à barreau, du type NeodimeYAG (Nd:YAG), Neodime-Verre (Nd:Verre) ou Neodime-YLF (Nd:YLF). Ils peuvent être aussi des lasers à semiconducteur.
Le pompage du laser 1 peut être électrique ou optique. La figure 1 représente un exemple de mise en oeuvre de l'invention dans lequel le pompage est électrique. Dans cet exemple, chaque laser comprend un barreau solide destiné à être pompé par un flash entourant le barreau. Pour alimenter le laser, la capacité se décharge dans le flash servant au pompage du barreau laser. Les capacités 3 sont destinées à être chargées à une tension de l'ordre de 3 kV pour alimenter les flashs servant au pompage.
Le mode de fonctionnement des lasers peut être soit relaxé soit déclenché. Dans le mode relaxé, le laser émet une impulsion dès que l'énergie est suffisante. Dans ce mode, l'impulsion laser présente généralement une énergie inférieure à 500 mJ et une durée de l'ordre de 100 s.
Dans le mode déclenché, on ajoute une porte interne telle qu'une cellule de Pockels. Pour produire une impulsion laser, on ouvre la porte interne lorsque le barreau est chargé. Dans ce mode, l'impulsion laser présente généralement une énergie inférieure à 150 mJ et une durée de l'ordre de 15 ns.
De préférence, les lasers sont configurés pour fonctionner en mode relaxé, ce qui permet de simplifier de transport de l'énergie optique, notamment par des fibres optiques. Les impulsions étant plus longues en mode relaxé, on évite en effet d'avoir des pics de puissance importants.
L'homme du métier trouvera dans la demande de brevet français n 97 02438 "dispositif de mise à feu multipoints" (FR 2 760 266) un exemple de pompage optique d'un laser permettant de délivrer sur commande un signal optique de mise à feu. Le principe de ce pompage optique peut être utilisé dans le cadre de la présente invention.
De préférence, un obturateur (non représenté) est prévu dans chaque cavité laser, cet obturateur étant commandé pour éviter tout risque de déclenchement intempestif du laser. L'obturateur peut être un obturateur mécanique formé par un volet orientable.
Selon un mode de réalisation pratique, les capacités peuvent être reliées par l'intermédiaire d'un convertisseur basse tension vers haute tension 7 à une source d'alimentation basse tension 6 destinée à fournir l'énergie permettant de charger électriquement les capacités. La source d'alimentation basse tension peut être une batterie ou une pile, configurée pour délivrer une tension de 12 à 48 V par exemple. Les capacités 3 peuvent avoir une valeur de l'ordre de 100 à 200 nF par exemple.
La charge des capacités peut être effectuée lorsque le véhicule va sur le champ de bataille. La charge permet au dispositif de mise à feu d'être opérationnel uniquement lors de son utilisation, ce qui rend le dispositif de mise à feu plus sûr. Le temps de charge n'est pas critique. Il peut être de l'ordre d'une seconde.
Selon un mode de réalisation avantageux, des ponts diviseurs 8 20 sont prévus pour régler la tension de charge des capacités. Un pont diviseur peut être placé en parallèle à chaque capacité.
Selon un mode de réalisation avantageux, des moyens (non représentés) sont prévus pour maintenir le niveau de charge des capacités tant que le dispositif de mise à feu doit être maintenu opérationnel. Ces moyens peuvent par exemple contrôler la tension au niveau des ponts diviseurs 8, et envoyer des impulsions haute tension le cas échéant.
Selon un mode de réalisation avantageux, les ponts diviseurs peuvent être par ailleurs prévus pour décharger les capacités après un temps donné (sécurité).
On se réfère à la figure 2 sur laquelle est représenté un exemple de mise en oeuvre avantageux, dans lequel un commutateur optoélectronique 15 est prévu à la sortie de chaque laser pour diriger le signal optique de mise à feu vers des voies optiques différentes 13, 14 en fonction d'une commande électrique 16 appliquée au commutateur opto-électronique.
Le commutateur opto-électronique comprend par exemple une cellule de Pockels 9 recevant en entrée le faisceau de sortie du laser 2. La commande électrique 16, appliquée à la cellule de Pockels, permet de faire tourner la polarisation de signal optique. On obtient ainsi deux polarisations possibles en sortie, ces polarisations étant orthogonales. Un prisme 10, ayant pour fonction de séparer des polarisations orthogonales, est placé sur la voie optique en sortie de la cellule de Pockels.
Plus précisément, le prisme présente un traitement de surface sur sa face d'entrée permettant de polariser les ondes traversant le prisme. Une première polarisation traverse le prisme 10 pour former une première voie optique 13. Cette polarisation n'est pas réfléchie par le prisme étant donné l'angle d'incidence du faisceau sur la face d'entrée. La seconde polarisation est réfléchie par la face d'entrée du prisme 10 pour former la seconde voie optique 14. Cette polarisation ne traverse pas le prisme étant donné le traitement de surface polarisant. La voie optique 14 peut être redressée au moyen d'un miroir de renvoi 11.
On se réfère à la figure 3 sur laquelle est représenté un exemple de commutateur opto-électronique 20 dans lequel des commutateurs optoélectroniques élémentaires 15, 17, 18 sont placés en cascade. Les commutateurs opto-électroniques élémentaires peuvent être du type de celui décrit en relation avec la figure 2. Ils sont mis en cascade pour augmenter le nombre de voies optiques vers lesquelles le signal optique de mise à feu peut être dirigé. Ainsi, un premier commutateur optoélectronique 15 permet de diriger un faisceau laser incident 2 vers deux voies optiques 13 et 14. Un second commutateur opto-électronique 17 peut être placé dans la première voie optique 13 pour former deux nouvelles voies optiques 19a et 19b. Un troisième commutateur opto-électronique 18 peut être placé dans la seconde voie optique 14 pour former deux nouvelles voies optiques 19c et 19d. On dispose ainsi d'un commutateur opto-électronique 20 permettant de diriger le signal optique de mise à feu issu d'un laser 1 vers quatre voies optiques différentes 19a, 19b, 19c et 19d. Ce principe peut être généralisé pour réaliser un commutateur opto-électronique à N voies à partir de commutateurs opto-électroniques élémentaires à deux voies.
On se réfère à la figure 4 sur laquelle est représenté un autre 35 exemple de réalisation d'un commutateur opto-électronique. Le commutateur comprend au moins un micro-miroir, par exemple deux micro-miroirs 21, tournants. Les micro-miroirs sont orientables en fonction de la commande électrique 16 appliquée au commutateur. Plus précisément, les micro- miroirs tournent en fonction du champ électrique qui leur est appliqué. Dans l'exemple de réalisation illustré, les deux micro-miroirs permettent de diriger un faisceau incident vers quatre voies optiques parmi huit voies optiques possibles. A cet effet, on peut utiliser des miroirs séparateurs 22 agencés pour recevoir les faisceaux réfléchis par les micro-miroirs tournants 21.
Un tel commutateur peut être réalisé en technologie intégrée, o connue sous le nom de "Micro Opto Electro Mechanical Systems Technologies" (MOEMS) dans la littérature anglo-saxonne.
On se réfère à la figure 5 sur laquelle est représenté un mode de réalisation avantageux dans lequel le dispositif de mise à feu comprend des fibres optiques 25, 26 reliant les commutateurs opto-électroniques à des détonateurs. Chaque commutateur opto-électronique est relié aux détonateurs par fibre optique.
Chaque voie optique de sortie de chaque commutateur optoélectronique peut être reliée par l'intermédiaire d'injecteurs 23, 24 à des fibres optiques permettant d'acheminer le signal optique de mise à feu vers des détonateurs.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque voie optique est configurée pour acheminer le signal optique vers un détonateur distinct. Ceci permet de sélectionner des détonateurs à partir du commutateur optoélectronique. Dans cet exemple de réalisation, chaque fibre optique 25, 26 est destinée à être reliée à un détonateur distinct 27, 28.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque ensemble de détonateurs relié à un laser est agencé pour permettre l'initiation d'une charge explosive unique 29. On désigne par l'expression "contre-mesure" l'ensemble 30 formé par une charge explosive 29 et l'ensemble des détonateurs 27, 28 permettant d'initier cette charge. Ainsi, chaque laser permet de déclencher l'explosion d'une contre mesure 30 en différents endroits sélectionnés par le commutateur opto-électronique auquel il est relié. Ceci permet, en fonction de critères extérieurs déterminés juste avant la mise à feu de la charge explosive, d'orienter la direction de concentration de l'onde de choc générée par la charge explosive, pour pouvoir atteindre un objectif dont la position par rapport à la charge explosive ne sera déterminée qu'à cet instant. En pratique, un véhicule à protéger peut être muni de vingt à trente contre-mesures.
Les détonateurs peuvent être du type des initiateurs opto-détonant à élément projeté (IODEP). Sous l'effet de l'impulsion laser, ce type de détonateur fonctionne par transition choc-détonation de l'explosif.
Selon un autre mode de réalisation, les détonateurs peuvent être du type à initiateurs thermiques. Ce type de détonateur fonctionne par allumage thermique d'une combustion de l'explosif, suivie par une transition déflagration-détonation.
On se réfère maintenant à la figure 6 sur laquelle est représenté un exemple de détonateur IODEP. Un tel détonateur 27 comprend une enceinte rigide 31 de forme sensiblement cylindrique. L'enceinte a pour fonction de former un confinement mécanique.
Le détonateur comprend une fenêtre 33 fermant une extrémité de l'enceinte. La face arrière de la fenêtre est destinée à recevoir le signal optique de mise à feu transmis par fibre optique. La fenêtre permet de transmettre l'énergie lumineuse vers sa face avant. La fenêtre peut être réalisée par une lame de verre relativement épaisse, transparente aux longueurs d'onde du laser.
Une couche absorbante 35 peut être prévue contre la face avant de la fenêtre. Après avoir traversé la fenêtre, le signal optique de mise à feu arrive sur la couche absorbante, qui absorbe une partie suffisante de son énergie lumineuse pour se faire vaporiser et former un plasma très énergétique. La couche absorbante peut être en aluminium par exemple.
Un dépôt de carbone 34 peut être prévu, entre la face avant de la fenêtre et la couche absorbante, pour absorber l'énergie lumineuse et provoquer un échauffement local de la couche absorbante 35 plus rapide et plus efficace. L'épaisseur du dépôt peut être de 0,5 à 1 pm par exemple.
Le plasma généré par la couche absorbante 35 génère une onde de choc qui, d'un côté rebondit sur la fenêtre 33 formant enclume, et de l'autre vient projeter violemment un morceau de feuille plastique 36, du "Kapton" (marque déposée) par exemple, ou un morceau de feuille métallique telle que de l'aluminium à travers un morceau de cylindre court 37 qui joue le rôle de canon.
A l'extrémité de ce cylindre 37, on trouve une petite masse d'explosif 32 de type secondaire, c'est à dire ne réagissant qu'aux chocs très violents. L'explosif secondaire peut par exemple répondre aux exigences de la norme MIL 1316. Cet explosif secondaire explose alors sous l'effet du choc violent produit par le projectile 36 projeté par l'onde de choc. Cette explosion est alors transmise à la charge explosive 29, qui est ainsi mise à feu.
Des particules de carbone (non représentées) peuvent être ajoutée dans l'explosif secondaire 32 pour accélérer l'effet de combustion.
On se réfère à la figure 7, sur laquelle est représenté un exemple de mise en oeuvre avantageux de l'invention. Selon ce mode de mise en oeuvre avantageux, les fibres optiques 25, 26 permettant d'acheminer les signaux optiques de mise à feu sont des fibres optiques fixes, ces fibres optiques fixes étant destinées à être reliées à des fibres optiques consommables 39, 40. Les fibres optiques fixes 25, 26 sont destinées à être utilisées plusieurs fois, c'est à dire pour transmettre plusieurs signaux optiques de mise à feu. En revanche, les fibres optiques consommables 39, 40 sont destinées à transmettre un seul signal optique de mise à feu avant d'être remplacées. Les fibres optiques consommables sont reliées aux détonateurs, et sont endommagées par l'explosion de ce détonateur.
La liaison entre les extrémités des fibres optiques fixes et des fibres optiques consommables peut être réalisée au moyen de connecteurs mécaniques permettant un alignement rapide et précis. En pratique, les fibres optiques fixes et consommables comportent chacune une extrémité munie d'un connecteur. Les connecteurs placés sur les extrémités de fibres optiques fixes sont compatibles avec les connecteurs placés sur les extrémités de fibres optiques consommables. On peut utiliser par exemple des connecteurs répondant à la norme SMA 905.
Selon un mode de réalisation avantageux, le diamètre des fibres optiques consommables est supérieur au diamètre des fibres optiques fixes. Ceci permet d'obtenir un meilleur rendement de couplage. De préférence, la longueur des fibres optiques consommables est inférieure à un mètre.
Plusieurs connecteurs des fibres optiques fixes peuvent être regroupés pour former un bloc de connexion 38. Le bloc de connexion 38 a pour fonction d'assurer un positionnement relatif déterminé entre les connecteurs des fibres optiques fixes. De cette manière il est possible de repérer plus simplement quel connecteur de fibre optique fixe doit être raccordé à quel connecteur de fibre optique consommable.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque commutateur optoélectronique est relié par fibre optique à un bloc de connexion 38 unique. De cette manière, les connecteurs de fibre optique fixe, repérables par leur position sur un bloc de connexion, permettent de repérer des sorties déterminées des commutateurs opto-électroniques. Cet agencement particulier permet de simplifier le raccordement des fibres optiques consommables aux fibres optiques fixes, réduisant ainsi les risques d'interversion.
Selon un mode de réalisation avantageux, chaque bloc de connexion 38 est prévu pour connecter les fibres optiques consommables reliées à une contre-mesure 30 distincte. De cette manière, chaque contre- mesure munie de ses fibres optiques consommables peut former un module interchangeable 41. Ainsi, lorsqu'une contre-mesure 30 a servi, elle peut être remplacée simplement par une nouvelle contre-mesure équivalente, en connectant les fibres optiques consommables de la nouvelle contre-mesure à un bloc de connexion 38.
On se réfère à la figure 8, sur laquelle est représenté un exemple de dispositif de protection active comprenant un dispositif de mise à feu et des détonateurs (non représentés sur cette figure car faisant partie intégrante des contre mesures 30), le dispositif de protection active étant configuré pour mettre à feu chaque détonateur avec un signal de mise à feu généré par un laser déterminé du dispositif de mise à feu. Les détonateurs permettent d'initier des charges explosives. Dans le mode de réalisation représenté, une pluralité de détonateurs est regroupée dans une contre mesure 30.
Chaque laser est prévu pour mettre à feu un détonateur 30 sélectionné parmi un ensemble de détonateurs déterminés.
Avantageusement, chaque charge explosive est susceptible d'être initiée par un ensemble de détonateurs déterminés du dispositif de mise à feu, chaque commutateur commandable du dispositif de mise à feu permettant de sélectionner une charge explosive.
Avantageusement, les commutateurs opto-électroniques sont prévus pour sélectionner un ou plusieurs détonateurs parmi l'ensemble des détonateurs susceptibles d'initier une charge explosive, de manière à orienter la direction de concentration de l'onde de choc générée par la charge explosive. La mise en service du dispositif de protection active peut être effectuée
de la manière suivante: on charge toutes les capacités simultanément, on fait passer le convertisseur 7 (voir figure 1) d'un mode de charge à un 10 mode de régulation.
Toutes les contre-mesures sont alors prêtes à fonctionner simultanément.
Le fonctionnement du dispositif de protection active peut être effectué de la manière suivante: on détecte la position de la menace, l'organe de commande 5 émet un premier signal de commande 16 vers un commutateur optoélectronique déterminé, l'organe de commande 5 émet un second signal de commande 41 vers un commutateur commandable déterminé.
Le premier signal de commande 16 permet de configurer l'adressage optique du dispositif de mise à feu pour obtenir une orientation souhaitée de l'onde de choc. Le second signal de commande 41 permet de sélectionner une contre-mesure. Lorsque le seconde signal de commande 41 arrive au commutateur commandable 4 sélectionné, le laser qui y est relié émet un signal optique de mise à feu qui se propage conformément à l'état du commutateur opto-électronique.
Le dispositif de protection active permet de faire face à plusieurs attaques: une seule menace attaque le véhicule, la riposte étant alors assurée par 30 le fonctionnement d'une seule contre-mesure, c'est à dire par la mise à feu d'une seule charge explosive, plusieurs menaces agressent le véhicule de façon simultanée et en différents secteurs, la riposte étant alors assurée par le fonctionnement simultané d'autant de contre-mesures, plusieurs menaces agressent le véhicules de façon simultanée et dans un même secteur, la riposte étant alors assurée par le fonctionnement d'autant de contre-mesures situées dans un même secteur, et orientées de façon adéquate.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas à ces exemples. II est possible d'effectuer des simplifications, notamment en prévoyant un seul détonateur par charge explosive, les commutateurs opto-électroniques étant alors supprimés.

Claims (21)

REVENDICATIONS
1. Dispositif Ide mise à feu par voie optique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins: une pluralité de sources d'énergie (3), une pluralité de commutateurs commandables (4), - une pluralité de lasers (1), chaque laser étant relié à une source d'énergie par l'intermédiaire d'au moins un commutateur commandable, chaque laser étant apte à délivrer un signal optique de mise à feu (2) lorsqu'il est alimenté par la source d'énergie à laquelle il est relié, - un organe de commande (5), relié aux commutateurs commandables, configuré pour délivrer un signal de commande aux commutateurs permettant de sélectionner un ou plusieurs lasers à alimenter.
2. Dispositif selon la revendication 1 comprenant en outre une pluralité de commutateurs opto-électroniques, chaque commutateur opto-électronique (15) étant relié à un laser distinct d'une part et à une pluralité de voies optiques (13, 14) d'autres part, chaque commutateur optoélectronique étant configuré pour diriger le signal optique de mise à feu généré par le laser vers une voie optique sélectionnée en fonction d'une commande électrique (16) appliquée au commutateur opto-électronique.
3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel chaque commutateur optoélectronique comprend une pluralité de commutateurs électroniques élémentaires placés en cascade pour augmenter le nombre de voies optiques vers lesquelles le signal optique de mise à feu peut être dirigé.
4. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel chaque voie optique est configurée pour acheminer le signal optique vers un détonateur distinct.
5. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel chaque commutateur optoélectronique comprend au moins une cellule de Pockels, agencées pour faire tourner la polarisation de signal optique en fonction de la commande qui est appliquée au commutateur opto-électronique, et au moins deux voies optiques configurées pour filtrer des polarisations orthogonales.
6. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel chaque commutateur opto- électronique comprend au moins un micro-miroir orientable en fonction de la commande qui est appliquée au commutateur opto-électronique, et au moins deux voies optiques agencées pour recevoir le signal optique en fonction de l'orientation du micro-miroir.
7. Dispositif selon la revendication 1 comprenant en outre des fibres optiques agencées pour acheminer les signaux optiques de mise à feu.
8. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les sources d'énergies comprennent des capacités destinées à être chargées électriquement 15 lorsque le dispositif de mise à feu est opérationnel.
9. Dispositif selon la revendication 8 comprenant en outre une source d'alimentation basse tension (6) et un convertisseur basse tension vers haute tension (7), les capacités étant reliées par l'intermédiaire du convertisseur à la source d'alimentation basse tension.
10. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les lasers sont configurés pour fonctionner en mode relaxé.
11. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel un obturateur est prévu dans chaque cavité laser, cet obturateur étant commandé pour éviter tout risque de déclenchement intempestif du laser.
12. Dispositif selon la revendication 7 dans lequel les fibres optiques (25, 26) permettant d'acheminer les signaux optiques de mise à feu sont destinées à être reliées à des fibres optiques consommables (39, 40), les fibres optiques consommables étant destinées à transmettre un seul signal optique de mise à feu avant d'être remplacées, les fibres optiques consommables étant reliées aux détonateurs.
13. Dispositif selon la revendication 12 les fibres optiques (25, 26) permettant d'acheminer les signaux optiques de mise à feu comportent chacune une extrémité munie d'un connecteur mécanique, pour permettre un alignement rapide et précis avec des connecteurs compatibles placés sur les extrémités des fibres optiques consommables (39, 40).
14. Dispositif selon la revendication 13 dans lequel plusieurs connecteurs mécaniques sont regroupés pour former un bloc de connexion (38), pour assurer un positionnement relatif déterminé entre lesdits connecteurs.
15. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel chaque commutateur optoélectronique est relié par fibre optique à un bloc de connexion unique.
16. Dispositif de protection active comprenant un dispositif de mise à feu selon la revendication 1 et des détonateurs, configuré pour mettre à feu chaque détonateur avec un signal de mise à feu généré par un laser déterminé du dispositif de mise à feu.
17. Dispositif selon la revendication 16 dans lequel chaque laser est prévu 20 pour mettre à feu un détonateur sélectionné parmi un ensemble de détonateurs déterminés.
18. Dispositif selon la revendication 16, comprenant en outre des charges explosives, chaque charge explosive étant susceptible d'être initiée par au 25 moins un détonateur déterminé du dispositif de mise à feu.
19. Dispositif selon la revendication 18 dans lequel chaque charge explosive est susceptible d'être initiée par un ensemble de détonateurs déterminés du dispositif de mise à feu, chaque commutateur commandable (4) du dispositif de mise à feu permettant de sélectionner une charge explosive.
20. Dispositif selon la revendication 19 dans lequel des moyens de sélection sont prévus, pour sélectionner un ou plusieurs détonateurs parmi l'ensemble des détonateurs susceptibles d'initier une charge explosive, de manière à orienter la direction de concentration de l'onde de choc générée par la charge explosive.
21. Dispositif selon la revendication 20 dans lequel: É le dispositif de mise à feu par voie optique comprend en outre une pluralité de commutateurs opto-électroniques, chaque commutateur optoélectronique (15) étant relié à un laser distinct d'une part et à une pluralité de voies optiques (13, 14) d'autres part, chaque commutateur optoélectronique étant configuré pour diriger le signal optique de mise à feu io généré par le laser vers une voie optique sélectionnée en fonction d'une commande électrique (16) appliquée au commutateur opto-électronique, É les moyens de sélection comprennent des commutateurs optoélectroniques du dispositif de mise à feu.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108662953A (zh) * 2018-04-13 2018-10-16 北京航天自动控制研究所 一种多路脉冲点火激光起爆系统
RU2752408C1 (ru) * 2020-08-05 2021-07-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ инициирования многоканальной системы лазерного инициирования
US11402181B2 (en) * 2017-03-06 2022-08-02 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Weapons system having at least two HEL effectors

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2019032A (en) * 1978-01-14 1979-10-24 Festivate Ltd Detonation of Explosive Charges Using Optical Fibres
US4391195A (en) * 1979-08-21 1983-07-05 Shann Peter C Detonation of explosive charges and equipment therefor
US4862802A (en) * 1988-07-11 1989-09-05 Spectra Diode Laboratories, Inc. Method of initiating a sequence of pyrotechnic events
US5206455A (en) * 1991-03-28 1993-04-27 Quantic Industries, Inc. Laser initiated ordnance systems
FR2760266A1 (fr) 1997-02-28 1998-09-04 Tda Armements Sas Dispositif de mise a feu multipoints
US6199483B1 (en) * 1998-01-07 2001-03-13 Cardem Demolition S.A. Optopyrotechnic demolition installation
US6413077B1 (en) * 1997-04-21 2002-07-02 The Regents Of The University Of California Laser ignition

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2019032A (en) * 1978-01-14 1979-10-24 Festivate Ltd Detonation of Explosive Charges Using Optical Fibres
US4391195A (en) * 1979-08-21 1983-07-05 Shann Peter C Detonation of explosive charges and equipment therefor
US4862802A (en) * 1988-07-11 1989-09-05 Spectra Diode Laboratories, Inc. Method of initiating a sequence of pyrotechnic events
US5206455A (en) * 1991-03-28 1993-04-27 Quantic Industries, Inc. Laser initiated ordnance systems
FR2760266A1 (fr) 1997-02-28 1998-09-04 Tda Armements Sas Dispositif de mise a feu multipoints
US6413077B1 (en) * 1997-04-21 2002-07-02 The Regents Of The University Of California Laser ignition
US6199483B1 (en) * 1998-01-07 2001-03-13 Cardem Demolition S.A. Optopyrotechnic demolition installation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11402181B2 (en) * 2017-03-06 2022-08-02 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Weapons system having at least two HEL effectors
CN108662953A (zh) * 2018-04-13 2018-10-16 北京航天自动控制研究所 一种多路脉冲点火激光起爆系统
CN108662953B (zh) * 2018-04-13 2020-03-24 北京航天自动控制研究所 一种多路脉冲点火激光起爆系统
RU2752408C1 (ru) * 2020-08-05 2021-07-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ инициирования многоканальной системы лазерного инициирования

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