FR3112620A1

FR3112620A1 - Nacelle optronique

Info

Publication number: FR3112620A1
Application number: FR2007501A
Authority: FR
Inventors: Christophe Rannou; Bruno Bustin; Patrick VERRECCHIA
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2040-07-17
Also published as: FR3112620B1; WO2022012824A1

Abstract

Nacelle optronique (1) destinée à être embarquée sur un aéronef transsonique, la nacelle optronique (1) comprenant un tronçon principal (2) et une pointe avant (3) montée à rotation par rapport au tronçon principal (2) uniquement autour d’un axe principal X, la nacelle optronique (1) comprenant un cœur optronique (4) comprenant un ensemble d’au moins une voie optique, le cœur optronique (4) ayant une ligne de visée LDV orientable par rapport à la pointe avant (3) autour d’un axe y solidaire de la pointe avant (3) et perpendiculaire à l’axe principal X, la pointe avant (3) comprenant une verrière (V) sensiblement plane et inclinée par rapport à l’axe principal X, la verrière (V) étant disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un premier sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique, au travers de la verrière (V), sensiblement sur la totalité d’un secteur angulaire, d’au moins 120° et de moins que 180°, formé par la ligne de visée LDV autour de l’axe y. Figure pour l’abrégé : Fig.3

Description

Nacelle optronique

Le domaine de l’invention est celui des nacelles optroniques destinées à être installées sur un porteur transsonique ou supersonique de type avion de combat ou drone. L’invention concerne, en particulier, les nacelles optroniques de désignation laser et/ou de reconnaissance aérienne.

L’invention se rapporte, plus particulièrement, aux nacelles optroniques destinées à être fixées à un aéronef en emport externe, directement ou par l’intermédiaire d’un pylône. La nacelle optronique comprend une ou plusieurs fenêtres optiques, et un cœur optronique (ou dispositif optronique) comprenant une ou plusieurs voies optiques destinées à émettre et acquérir un rayonnement optique selon une même ligne de visée. L’invention se rapporte, plus particulièrement, aux senseurs optroniques fonctionnant dans le domaine optique, par exemple, dans le domaine du visible et/ou dans le domaine du proche Infrarouge ou NIR (en référence à l’expression anglo-saxonne « Near InfraRed », et/ou dans le domaine Infrarouge Court ou SWIR (en référence à l’expression anglo-saxonne «Short-Wave InfraRed ») et/ou dans le domaine de l’infrarouge moyen ou MWIR (en référence à l’expression anglo-saxonne «Mid-Wave InfraRed »).

On connaît des nacelles optroniques comprenant un capot dit « suiveur » ou « porteur » muni d’une ou plusieurs fenêtres optiques. Le capot « suiveur » ou « porteur » est asservi et motorisé de manière à permettre de transmettre, en permanence, des faisceaux optiques à travers la ou les fenêtres en suivant la direction de la ligne de visée. Toutefois, l’inclinaison de la ou des fenêtres optiques par rapport au flux d’air peut générer des effets aéro-optiques déformant le front d’onde, en particulier, lorsque la ligne de visée est tournée vers l’arrière par rapport au sens du déplacement de l’aéronef.

On connaît également des nacelles optroniques dites de type POD 100, dont un exemple est représenté en , comprenant un tronçon principal 101. Une pointe avant 102 est mobile et motorisée en rotation par rapport au tronçon principal 101 uniquement autour d’un axe longitudinal central L du tronçon principal 101. La pointe avant 102 délimite un volume recevant un cœur optronique non visible en . La pointe avant 102 entraîne le cœur optronique en rotation par rapport au tronçon principal 101 autour de l’axe L.

La pointe avant 102 comprend deux fenêtres optiques 103 et 104 permettant, par leur positionnement et leur orientation, d’adresser notamment des angles d’élévation αe négatifs de la ligne de visée l du cœur optronique. La fenêtre première optique 103 s’étend sensiblement dans un plan parallèle à l’axe L et la deuxième fenêtre optique 104 est inclinée par rapport à l’axe L.

Une des difficultés des systèmes de désignation et/ou de reconnaissance en vol transsonique ou supersonique est la génération de perturbations aéro-optiques devant les pupilles du cœur optronique lorsque l’air dépasse une certaine vitesse. On estime qu’avec un nombre de Mach supérieur à 0,65, les effets aéro-optiques deviennent très perturbateurs pour des dispositifs d’imagerie fonctionnant dans les bandes spectrales à courte longueur d’onde (Visible, NIR et dans une moindre mesure SWIR).

Sur la , on a représenté les densités d’air en nuance de gris (avec des contours d’iso-densité) circulant autour de la nacelle lorsqu’elle se déplace selon l’axe L vers l’avant (dans le sens de la flèche) à une altitude de 20000 pieds avec un nombre de Mach égal à 0,85. Plus la densité de l’air est élevée et plus le gris est foncé.

Cette figure montre la présence d’un décollement et d’une recirculation du flux d’air sous la première fenêtre optique 103. Ces phénomènes génèrent des effets aéro-optiques instationnaires.

La jonction entre les deux fenêtres 103 et 104 est également responsable d’un effet stationnaire rapide (onde de choc), visible en , par une variation importante de la densité et donc de l’indice de réfraction de l’air devant les fenêtres optiques.

La présence d’un gradient d’indice devant une pupille du cœur optronique a pour conséquence de dégrader le front d’onde et de générer des aberrations optiques. Les premières aberrations correspondent à une aberration d’inclinaison appelée « tilt » et à des défauts de focalisation. Les suivantes sont l’astigmatisme et la Coma. Les deux premières aberrations sont facilement corrigeables au niveau du cœur optronique lorsque le gradient de densité optique est constant temporellement. En revanche, les deux aberrations suivantes sont difficilement corrigeables même lorsque le gradient d’indice est constant. Par ailleurs, dans le cas d’un décollement d’air, il y a une variation temporelle du gradient d’indice qui rend la correction des aberrations très difficile car elle doit être adaptée dynamiquement à chaque instant en fonction de la dégradation.

Les effets aéro-optiques stationnaires et instationnaires discutés en référence à la conduisent à dégrader la qualité optique en déformant le front d’onde, ce qui a pour conséquence la dégradation de la fonction de transfert de modulation (FTM) des voies optiques et donc de la résolution de l’image, réduisant ainsi la portée de l’instrument optique. L’utilisation d’une grande pupille est rendue inutile si on ne limite pas les aberrations, sachant qu’une grande pupille est indispensable à l’obtention d’une longue portée puisqu’elle permet une grande finesse de la fonction d'étalement du point aussi appelée réponse impulsionnelle spatiale ou PSF (en référence à l’expression anglo-saxonne « Point Spread Function ») dans l’espace objet.

Par conséquent, l’agencement des fenêtres optiques représenté en ne convient pas aux applications très longue portée.

Un but de l’invention est de limiter au moins un des inconvénients précités.

A cet effet, l’invention a pour objet une nacelle optronique destinée à être embarquée sur un aéronef transsonique ou supersonique, la nacelle optronique comprenant un tronçon principal et une pointe avant montée à rotation par rapport au tronçon principal uniquement autour d’un axe principal X, la nacelle optronique comprenant un cœur optronique comprenant un ensemble d’au moins une voie optique, le cœur optronique ayant une ligne de visée LDV orientable par rapport à la pointe avant autour d’un axe y solidaire de la pointe avant et perpendiculaire à l’axe principal X, la pointe avant comprenant une verrière sensiblement plane et inclinée par rapport à l’axe principal X, la verrière étant disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un premier sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique au travers de la verrière, sensiblement sur la totalité d’un secteur angulaire, d’au moins 120° et de moins que 180°, formé par la ligne de visée LDV autour de l’axe y.

Avantageusement, le secteur angulaire s’étend depuis un angle de visée minimal compris entre -130° et -150° jusqu’à un angle de visée maximal compris entre 0° et -10°, l’angle de visée minimal et l’angle de visée maximal étant formés entre la ligne de visée LDV et un plan de référence définit par l’axe y et un axe x parallèle à l’axe principal X.

Avantageusement, la nacelle optronique comprend une fenêtre optique supérieure disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un deuxième sous-ensemble de l’ensemble d’au moins une voie optique, au travers de la fenêtre optique supérieure, lorsque la ligne de visée LDV forme un angle de visée positif avec le plan de référence.

Avantageusement, la verrière forme un premier angle d’inclinaison, compris entre 10°et 20°, avec l’axe x.

Avantageusement, la ligne de visée LDV est solidaire de la pointe avant, en rotation autour de l’axe principal X.

Dans un premier mode de réalisation, la verrière comprend une unique fenêtre optique.

Dans un deuxième mode de réalisation, la verrière comprend plusieurs fenêtres optiques coplanaires.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement :

la , déjà décrite illustre, en nuances de gris, les densités d’air et contours d’iso-densité circulant autour d’une nacelle optronique de l’art antérieur, lorsqu’elle se déplace selon son axe longitudinal vers l’avant (dans le sens de la flèche), à une altitude de 20000 pieds avec un nombre de Mach égal à 0,85,

la est une représentation schématique, en perspective, d’un exemple de nacelle optronique selon l’invention,

la est une représentation schématique, en vue de côté, de la nacelle optronique de la ,

la illustre de façon schématique, en coupe dans un plan radial, la nacelle optronique des figures 2 et 3 et, en nuances de gris, des densités d’air et contours d’iso-densité circulant autour de cette nacelle, lorsqu’elle se déplace selon son axe principal vers l’avant (dans le sens de la flèche) à une altitude de 20000 pieds avec un nombre de Mach égal à 0,85.

D’une figure à l’autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références.

La représente schématiquement, en vue perspective, une nacelle optronique 1 selon l’invention.

La nacelle optronique 1 selon l’invention est destinée à être installée sur un porteur aérien transsonique ou supersonique apte à se déplacer à une vitesse telle que son nombre de Mach soit supérieur à 0,65.

La nacelle optronique 1 peut être fixée à un porteur directement ou par l'intermédiaire d'un pylône aux moyens d'attaches.

La nacelle optronique 1 comprend un tronçon principal 2 qui est sensiblement un cylindre de révolution autour d’un axe X, appelé axe principal dans la suite du texte, et une pointe avant 3 située dans le prolongement du tronçon principal 2 selon l’axe principal X.

La pointe avant 3 est une partie axiale du corps de la nacelle optronique 1. La pointe avant 3 délimite un volume VO interne recevant un cœur optronique 4 de la nacelle optronique 1. Le cœur optronique 4 est matérialisé par une sphère partiellement visible en .

La pointe avant 3 est destinée à se trouver devant le tronçon principal 2, selon l’axe principal X, lorsque le porteur se déplace vers l’avant selon l’axe X.

En variante, le tronçon principal 2 présente une forme cylindrique sans être à symétrie de révolution autour de l’axe principal X.

De façon plus générale, le tronçon principal 2 est allongé selon l’axe principal X. L’axe principal X est central. Il passe sensiblement par les centres des sections du tronçon principal 2, perpendiculaires à l’axe X. Le tronçon principal 2 peut être à symétrie de révolution autour de l’axe principal X ou non.

La pointe avant 3 est orientable par rapport au tronçon principal 2 uniquement autour de l’axe principal X. Autrement dit, la pointe avant 3 est montée à rotation par rapport au tronçon principal 2 uniquement autour de l’axe principal X.

La nacelle optronique 1 comprend un dispositif d’entraînement permettant d’entraîner la pointe avant 3 en rotation autour de l’axe principal X, par rapport au tronçon principal 2.

Le cœur optronique 4 est disposé dans un volume VO délimité par la pointe avant 3. On ne s’intéresse pas ici volontairement à d’autres dispositifs optroniques qui pourraient être installés en dehors du volume délimité par la pointe avant 3.

Le cœur optronique 4 est destiné à émettre et/ou acquérir des faisceaux optiques.

Le cœur optronique 4 comprend un ensemble d’une ou plusieurs voies optiques d’émission et/ou d’acquisition d’un rayonnement optique, selon une même ligne de visée LDV.

Chaque voie optique du cœur optronique 4 est destinée à détecter ou à émettre des faisceaux optiques dans le domaine du visible et/ou dans le domaine du proche Infrarouge ou NIR (en référence à l’expression anglo-saxonne « Near InfraRed », et/ou dans le domaine Infrarouge Court ou SWIR (en référence l’expression anglo-saxonne «Short-Wave InfraRed ») et/ou dans le domaine de l’infrarouge moyen ou MWIR (en référence à l’expression anglo-saxonne «Mid-Wave InfraRed »).

Chaque voie optique du cœur optronique 4 comprend donc, soit un détecteur permettant de détecter un faisceau optique dans le domaine de longueur d’ondes, soit un émetteur qui est, par exemple, une source laser.

Comme visible en , on définit un repère orthogonal (C, x, y, z) solidaire de la pointe avant 3. L’axe x est parallèle à l’axe principal X. L’axe x est orienté vers l’avant, c’est-à-dire dans le sens allant du tronçon principal 2 vers la pointe avant 3. La ligne de visée LDV a pour origine un centre optronique C situé sur l’axe x.

En vol, la ligne de visée LDV doit pouvoir être adressée en élévation et en gisement afin, par exemple, de pouvoir suivre une cible.

A cet effet, le cœur optronique 4 comprend un mécanisme d’orientation 5, matérialisé par une petite sphère en pointillés située à l’intérieure de la sphère matérialisant le cœur optronique, permettant d’orienter la ligne de visée LDV par rapport à la pointe avant 3, en faisant tourner la ligne de visée LDV autour de l’axe y passant par le centre C.

Cela modifie un angle de visée α qui est l’angle orienté, formé entre la ligne de visée et le plan (x, y), autour de l’axe y.

Autrement dit, cela permet de modifier une orientation d’un repère orthogonal (C, x’, z’) passant par le point C, perpendiculaire à l’axe y et lié au cœur optronique 4, par rapport au repère (C, x, y, z) par rotation autour de l’axe y. L’axe x’ est l’axe de la ligne de visée LDV.

La modification de l’orientation de la ligne de visée LDV par rapport à la pointe avant 3, autour de l’axe y, fait varier l’angle d’élévation de la ligne de visée LDV lorsque le plan (x, y) est horizontal, c’est-à-dire parallèle au niveau de la mer.

Le mécanisme d’orientation 5 comprend, par exemple, un moteur, par exemple électrique.

Le mécanisme d’orientation 5 permet éventuellement d’orienter la ligne de visée LDV par rapport à la pointe avant 3, autour de l’axe z’ avec un plus petit débattement angulaire qu’autour de l’axe y.

La ligne de visée LDV est, avantageusement, solidaire de la pointe avant 3, en rotation autour de l’axe X, par rapport au tronçon principal 2.

En variante, la ligne de visée LDV est orientable par rapport à la pointe avant 3 en rotation autour de l’axe x. Cela peut être plus favorable à certaines voies optiques selon l’angle de visée (angle d’élévation) adressé.

En variante, la ligne de visée LDV est mobile en rotation autour de l’axe x, par rapport à la pointe avant 3. La verrière V peut alors, par exemple, être du type suiveuse et suivre les mouvements de rotation de la ligne de visée LDV par rapport au tronçon principal 1.

Selon l’invention, la pointe avant 3 comprend une verrière V sensiblement plane définissant un plan de verrière.

La verrière V est configurée et disposée, notamment orientée par rapport à l’axe X, de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un premier sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique du cœur optronique au travers de la verrière V, lorsque la ligne de visée LDV présente un angle de visée minimal αm et lorsqu’elle présente un angle de visée maximal αM, l’angle de visée minimal αm et l’angle de visée maximal αM étant séparés d’un angle, formé autour de l’axe y, supérieur ou égal à 120° et inférieur à 180°.

On définit l’angle de visée minimal αm et l’angle de visée maximal αM par rapport au plan de référence (x, y).

Le signe de l’angle α est positif dans le sens trigonométrique et négatif dans le sens inverse du sens trigonométrique.

L’angle de visée maximal αM est compris entre -10° et 0° et l’angle de visée minimal αm est compris entre -130° et -150°.

Avantageusement, la verrière V est configurée et disposée, notamment orientée par rapport à l’axe X, de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique, au travers de la verrière V, par le premier sous-ensemble d’au moins une voie optique, sensiblement sur la totalité d’un secteur d’angles de visée α, formés par la ligne de visée LDV autour de l’axe y. Le secteur angulaire présente un angle d’au moins 120° et de moins que 180°.

La configuration proposée permet ainsi d’adresser des angles d’élévation négatifs très différents ou un large intervalle d’angles d’élévation α tout en limitant les effets aéro-optiques dus aux turbulences générées dans les zones voisines de la pointe avant lorsque le porteur est en vol, et qui entraînent des dégradations de performances optiques.

En , on a représenté les densités d’air circulant autour de la nacelle 1 des figures 2 et 3, lorsque la nacelle optronique 1 se déplace selon l’axe X, vers l’avant, à une vitesse telle que le nombre de Mach est de 0,85 et à une altitude de 20 000 pieds. Dans la réalisation de la , la verrière V forme un premier angle d’inclinaison égal à 15° par rapport à l’axe X. L’axe y est perpendiculaire au plan de la .

On n’observe pas, sur la , de zones de décollement des filets d’air sous la verrière V. Par ailleurs, le gradient de densité d’air est sensiblement constant sur toute la surface de la verrière V et faible par rapport au gradient observé en . Autrement dit, la configuration proposée permet d’adresser une large plage d’angles d’élévation négatifs tout en limitant de façon significative, voire en supprimant les dégradations du front d’onde (autres que des dégradations conduisant à du « tilt » (offset angulaire) et à de la dé-focalisation) causées par des ruptures de pentes entre fenêtres optiques, responsables de la génération d’effets stationnaires rapides (onde de choc) et d’effets instationnaires par décollement et recirculation des flux d’airs. Cette limitation de la dégradation du front d’onde conduit à des aberrations aéro-optiques qui se limitent à des défauts de « tilt » et de « focalisation » pour les angles d’élévation compris sur la plage d’angles de visée. Ces défauts peuvent être corrigés, respectivement, par recalage angulaire de la ligne de visée et par re-focalisation. Cela autorise l’augmentation de la taille de la ou des pupilles du cœur optronique 4 permettant ainsi d’augmenter la portée de l’instrument.

A partir des résultats de la figure 4, on a quantifié le décollement d’air en calculant l’épaisseur entre la paroi et la surface où la vitesse de l’air U est égale à 99% de sa vitesse considérée à l’infini, c’est-à-dire très loin de la nacelle où l’écoulement d’air n’est pas perturbé avec , , étant les vitesses de l’air par rapport à la nacelle selon les axes respectifs x, y et z). Cette épaisseur est comprise entre 4 mm et 8 mm au centre de la verrière sur toute sa longueur. Il est à noter que l’épaisseur du décollement est de l’ordre de 10 cm, dans les mêmes conditions, pour la nacelle optronique POD 100 de la . Cela signifie que l’influence du décollement sur la qualité optique d’une nacelle optronique selon l’invention est extrêmement faible. En effet, on considère qu’une épaisseur inférieure au centimètre n’a pas d’influence sur la qualité optique même dans la bande spectrale du visible. La verrière V selon l’invention permet donc de réaliser de la désignation Air/Sol et de la reconnaissance Air/Sol sur une large plage d’angles d’élévation avec une longue portée.

Le fait de prévoir une verrière V sensiblement plane, permettant d’adresser des angles d’élévation α négatifs espacés d’au moins 120° permet de limiter des aberrations liées à une différence d’indice entre des fenêtres optiques.

Elle permet également de limiter les risques de dédoublement d’image induits par une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du volume délimité par la pointe avant 3.

Afin de permettre l’émission et/ou la réception d’un rayonnement optique par un premier sous-ensemble d’au moins une des voies optiques du cœur optronique 4, au travers de la verrière V, la verrière V est transparente à un rayonnement optique dans le domaine d’émission et/ou de réception de chaque voie optique du premier sous-ensemble.

Avantageusement comme représenté en , la verrière V forme, avec l’axe principal X, un premier angle d’inclinaison γ1 présentant une valeur absolue supérieure ou égal à 10°.

Le premier angle d’inclinaison γ1 est l’angle formé entre le plan de la verrière V et l’axe principal X, dans le plan (X, z) qui est le plan de la .

Il est à noter que lorsque le premier angle d’inclinaison γ1 présente une valeur absolue inférieure ou égale à 10°, le phénomène de décollement devient non négligeable. L’écoulement le long de la verrière V s’éloigne d’un écoulement laminaire, des turbulences réapparaissent induisant un gradient d’indice instationnaire local déformant le front d’onde.

Un premier angle d’inclinaison γ1 de valeur absolue trop élevée ne permet pas d’adresser des angles d’élévation négatifs de valeur absolue élevée.

Avantageusement, la valeur absolue du premier angle d’inclinaison γ1 est inférieure ou égale à 20°. Cet angle d’inclinaison permet d’adresser des angles d’élévation négatifs de valeur absolue élevée et donc d’assurer la visée d’un objet suffisamment loin vers l’arrière de la pointe avant 3. Par ailleurs, cette configuration permet d’adresser une large plage de valeurs d’élévation tout en limitant la longueur de la verrière, ce qui facilite sa réalisation industrielle, en particulier, lorsqu’elle comprend une unique fenêtre optique. En outre cette configuration permet d’inscrire la verrière V dans un cylindre d’axe principal X de diamètre sensiblement égal ou légèrement supérieur à celui du tronçon principal 2 ce qui limite la traînée aérodynamique de la nacelle optronique 1.

De préférence, la valeur absolue du premier angle d’inclinaison γ1 est inférieure ou égal à 15°.

Dans la réalisation des figures, la verrière V est disposée, notamment orientée par rapport à l’axe X, de façon à permettre la détection et/ou la transmission d’un rayonnement optique à travers la verrière V, par le premier sous-ensemble d’au moins une des voie optique du cœur optronique 4, uniquement lorsque l’angle de visée α est négatif ou nul.

A cet effet, la verrière V s’étend, par exemple, d’un seul côté du plan (x, y).

En variante, la verrière V s’étend des deux côtés du plan (x, y) ou l’intersection entre verrière V et le plan (x, z) s’étend des deux côtés du plan (X, y).

Avantageusement, la verrière V comprend une unique fenêtre optique permettant la détection et/ou la transmission d’un rayonnement optique au travers de la fenêtre optique, par le premier sous-ensemble d’au moins une voie optique du cœur optronique 4.

Cette configuration est particulièrement avantageuse car elle permet d’éviter une différence de « prismaticité » entre différentes fenêtres optiques et ainsi éviter un dédoublement d’image d’autant plus gênant que le champ angulaire du pixel ou IFOV, acronyme de l’expression anglo-saxonne « Instantaneous-Field-Of-View », est faible et que la longueur d’onde est petite. Elle permet également de supprimer la perte de cohérence du front d’onde conduisant à une perte de FTM (fonction de transfert de modulation) dans une direction.

En variante, la verrière V, sensiblement plane, comprend plusieurs fenêtres optiques coplanaires. Cette solution présente l’avantage d’être plus facilement réalisable techniquement qu’une verrière présentant une unique fenêtre optique, c’est-à-dire présentant un substrat monobloc comme nous le verrons dans la suite du texte.

Dans la réalisation des figures 2 à 4, la pointe avant 3 comprend au moins une fenêtre optique dite supérieure 7. La fenêtre optique supérieure 7 est disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un deuxième sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique du cœur optronique 4, au travers de la fenêtre optique supérieure 7, pour au moins un angle de visée positif formé entre la ligne de visée LDV et le plan de référence, autour de l’axe y. Elle permet donc d’adresser des angles d’élévation positifs alors que la verrière V permet d’adresser des angles d’élévation négatifs. La fenêtre optique supérieure 7 permet alors la visée d’objets aériens.

Ainsi, la nacelle optronique 1 est multimode. Elle permet de faire de la navigation, de l’identification, de la reconnaissance air/air, de la reconnaissance et de la désignation air/sol avec peu d’effets aéro-optiques stationnaires et instationnaires. Ces bonnes performances permettent d’éviter d’avoir à utiliser des nacelles optroniques différentes pour les différents modes. Cette solution est donc économique par son aspect multi-missions.

La fenêtre optique supérieure 7 s’étend, avantageusement, de l’autre côté du plan (x, y) par rapport à la verrière V.

Avantageusement, mais non nécessairement, l’intersection entre la verrière V et le plan (x, z) s’étend uniquement de l’autre côté du plan (X, y) par rapport à la fenêtre optique supérieure 7.

La fenêtre optique supérieure 7 est inclinée par rapport à l’axe principal X. Avantageusement, la fenêtre optique supérieure 7 forme, avec l’axe principal X, un deuxième angle d’inclinaison γ2 de signe opposé au premier angle d’inclinaison γ1. Ce deuxième angle est l’angle formé par le plan de la fenêtre optique supérieure 7 avec l’axe principal X dans le plan (X, z).

Dans la réalisation des figures, la nacelle optronique 1 comprend une unique fenêtre optique supérieure 7. En variante, la nacelle optronique comprend plusieurs fenêtres optiques supérieures.

Chaque fenêtre optique présente une forme d’une plaque sensiblement plane.

Chaque fenêtre optique comprend un substrat qui est un panneau sensiblement plan monobloc, qui est, par exemple, en saphir. Le Saphir présente l’avantage d’être transparent à des longueurs allant du visible à l’infrarouge moyen (MWIR) et, en particulier, dans le domaine de l’infrarouge moyen. En variante, le substrat est une céramique, par exemple, un spinelle.

Avantageusement, au moins une fenêtre optique peut comprendre un ou plusieurs revêtements recouvrant le substrat. La fenêtre optique comprend, par exemple, un traitement antireflet comprenant un revêtement antireflet monocouche ou multicouche.

Avantageusement, au moins une fenêtre optique comprend un revêtement comprenant une grille de blindage électromagnétique permettant de garantir une protection électromagnétique du cœur optronique 4.

La verrière V et la fenêtre optique supérieure 7 sont transparentes dans une bande spectrale permettant la détection et/ou l’émission, par au moins une des voies optiques, d’un rayonnement optique au travers d’elles. Elles peuvent être transparentes dans une même bande spectrale ou dans des bandes spectrales différentes. Elles peuvent permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique au travers d’elles, par une voie optique, plusieurs voies optiques, par exemple, toutes les voies optiques. Elles peuvent être transparentes dans une même bande spectrale ou être dans des bandes spectrales différentes de façon à permettre la détection et/ou l’émission par des voies optiques différentes.

Avantageusement, la normale à la verrière V et/ou la normale à la fenêtre optique supérieure 7 est inclinée par rapport au plan (x, z). Cette inclinaison permet de limiter l’effet Narcisse (rétro-réflexion sur la fenêtre en direction du capteur optronique) lorsque la ligne de visée LDV est située dans le plan (x, z).

Le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble comprennent chacun au moins une voie optique prise dans l’ensemble d’au moins une voie optique du cœur optronique 4. Le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble peuvent chacun comprendre une ou plusieurs voies optiques. Ces sous-ensembles peuvent chacun correspondre à l’ensemble d’au moins une voie optique du cœur optronique 4. En variante, au moins un sous-ensemble pris parmi le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble comprend seulement une partie des voies optiques du cœur optronique 4, c’est-à-dire moins de voies optiques que l’ensemble de voies optiques du cœur optronique 4, lorsque ce dernier comprend plusieurs voies optiques. Le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble peuvent être identiques ou différents.

Sur la réalisation des figures 2 à 4, l’axe x est distant de l’axe principal X. En variante, l’axe x et l’axe principal X sont confondus.

Claims

Nacelle optronique (1) destinée à être embarquée sur un aéronef transsonique ou supersonique, la nacelle optronique (1) comprenant un tronçon principal (2) et une pointe avant (3) montée à rotation par rapport au tronçon principal (2) uniquement autour d’un axe principal X, la nacelle optronique (1) comprenant un cœur optronique (4) comprenant un ensemble d’au moins une voie optique, le cœur optronique (4) ayant une ligne de visée LDV orientable par rapport à la pointe avant (3) autour d’un axe y solidaire de la pointe avant (3) et perpendiculaire à l’axe principal X, la pointe avant (3) comprenant une verrière (V) sensiblement plane et inclinée par rapport à l’axe principal X, la verrière (V) étant disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un premier sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique, au travers de la verrière (V), sensiblement sur la totalité d’un secteur angulaire, d’au moins 120° et de moins que 180°, formé par la ligne de visée LDV autour de l’axe y.
Nacelle optronique (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le secteur angulaire s’étend depuis un angle de visée minimal (αm) compris entre -130° et -150° jusqu’à un angle de visée maximal (αM) compris entre 0° et -10°, l’angle de visée minimal et l’angle de visée maximal étant formés entre la ligne de visée LDV et un plan de référence défini par l’axe y et un axe x parallèle à l’axe principal X.
Nacelle optronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, comprenant une fenêtre optique supérieure (7) disposée et configurée de façon à permettre la détection et/ou l’émission d’un rayonnement optique par un deuxième sous-ensemble d’au moins une voie optique de l’ensemble d’au moins une voie optique, au travers de la fenêtre optique supérieure (7), lorsque la ligne de visée LDV forme un angle de visée positif avec le plan de référence.
Nacelle optronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la verrière (V) forme un premier angle d’inclinaison (γ1) compris entre 10°et 20° avec l’axe x.
Nacelle optronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la ligne de visée LDV est solidaire de la pointe avant (3), en rotation autour de l’axe principal X.
Nacelle optronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la verrière (V) comprend une unique fenêtre optique.
Nacelle optronique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la verrière (V) comprend plusieurs fenêtres optiques coplanaires.