WO2008043771A1 - Arme micro-onde embarquee - Google Patents

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WO2008043771A1
WO2008043771A1 PCT/EP2007/060735 EP2007060735W WO2008043771A1 WO 2008043771 A1 WO2008043771 A1 WO 2008043771A1 EP 2007060735 W EP2007060735 W EP 2007060735W WO 2008043771 A1 WO2008043771 A1 WO 2008043771A1
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WO
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microwave
tube
magnetic field
transformer
microwave tube
Prior art date
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Ceased
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PCT/EP2007/060735
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Inventor
Bruno Cassany
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B11/00Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00Means of attack or defence not otherwise provided for
    • F41H13/0093Devices generating an electromagnetic pulse, e.g. for disrupting or destroying electronic devices

Definitions

  • the invention relates to a single - shot microwave weapon.
  • the invention applies to high-powered weapons embedded in a vector of the missile or shell type. It concerns single-shot devices for which optimal efficiency is obtained by a compromise between the mass, the volume and the radiated microwave power.
  • the volume and mass constraints lead to the use of microwave tubes as tubes whose conversion efficiency between the electrical power and the microwave power is low (typically a few percent). This is the case, for example, with vircators.
  • Figure 1 shows a microwave weapon according to the prior art using such a power source.
  • the microwave weapon comprises an inductor 1 surrounding an explosive 4, a transformer having a primary 2 and a secondary 3, a storage inductor 6, a fuse 9 and a microwave tube 10 having a cathode 8.
  • An electropyrotechnic generator has a very low impedance.
  • the transformer 2, 3 makes it possible to adapt this impedance to that of the tube.
  • the large currents and the low mass required for the assembly lead to the realization of air transformers (absence of ferromagnetic materials).
  • This type of transformer has as a characteristic a coupling coefficient of less than 1 and hence the presence of losses. This is reflected, outside and inside the transformer, by the presence of a large magnetic flux.
  • the field line 5 in FIG. 1 represents this magnetic flux.
  • the field line 7 also represents the magnetic field present in the microwave tube.
  • the conversion efficiency of the microwave tube is low, thus greatly limiting the emitted microwave power. This represents a disadvantage.
  • the invention does not have this disadvantage.
  • the invention relates to a single-shot microwave weapon comprising an electropyrotechnic generator, a microwave tube and a transformer for adapting the impedance of the electropyrotechnic generator to the impedance of the tube.
  • the microwave tube is a microwave tube with external magnetic field placed inside the transformer so that the external magnetic field Microwave tube is made by the magnetic field created by the transformer.
  • the device comprises a fusible-wire power amplifier that surrounds the microwave tube.
  • the fuse wire is twisted so as to create a magnetic field which contributes to the external magnetic field of the tube.
  • the microwave tube is made of alloy TA6V type.
  • FIG. 1 represents a single-shot on-board microwave weapon according to the prior art
  • FIG. 2 represents a single-shot on-board microwave weapon according to the invention.
  • FIG. 2 represents a single-shot on-board microwave weapon according to the invention.
  • the microwave weapon comprises an inductor 1 surrounding an explosive 4, a transformer having a primary 2 and a secondary 3, a storage inductor 6, a fuse 9 and a microwave tube 10.
  • the microwave tube 10 is an external magnetic field tube placed inside the transformer 2, 3 which adapts the electropyrotechnic generator to the tube.
  • An external magnetic field tube (magnetron, klystron, BWQ, reditron, etc.) has a high efficiency, typically of the order of 10 to 30%. It is then possible to increase very substantially the power emitted by the microwave weapon. It is also possible to reduce the size of the microwave weapon while maintaining a high emitted power. At equivalent power emitted, a microwave weapon according to the invention can thus occupy a very substantially reduced volume compared to a microwave weapon according to the prior art.
  • the fuse is a wire that is part of a power amplifier.
  • the fuse wire 9 surrounds the Advantageously, when the fusible wire is twisted, it allows the creation of a magnetic field that contributes to the external magnetic field of the tube.
  • alloy TA6V type for the realization of the microwave tube 10 allows, thanks to its very good mechanical strength and high resistivity, to let the magnetic flux through while ensuring a very good mechanical rigidity.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne une arme micro-onde monocoup comprenant un générateur électropyrotechnique, un tube micro-onde (10) et un transformateur (2, 3) destiné à adapter l'impédance du générateur électropyrotechnique à l'impédance du tube micro-onde. Le tube micro-onde est un tube à champ magnétique externe placé à l'intérieur du transformateur (2, 3), de sorte que le champ magnétique externe du tube micro-onde est réalisé par le champ magnétique créé par le transformateur.

Description

ARME MICRO-ONDE EMBARQUEE
Domaine technique et art antérieur
L' invention concerne une arme micro-onde monocoup .
L'invention s'applique aux armes de forte puissance embarquées dans un vecteur de type missile ou obus. Elle concerne les dispositifs mono-coup pour lesquels une efficacité optimale est obtenue par un compromis entre la masse, le volume et la puissance micro-onde rayonnée .
Selon l'art connu, les contraintes de volume et de masse conduisent à utiliser comme tube micro-onde des tubes dont le rendement de conversion entre la puissance électrique et la puissance hyperfréquence est faible (typiquement quelques pour cent) . C'est le cas par exemple des vircators.
Le choix de la source d'alimentation électrique se porte alors vers les générateurs électropyrotechniques associés, dans certains cas, à un étage d'amplification de puissance de type fusible. La figure 1 représente une arme micro-onde selon l'art connu utilisant une telle source d'alimentation.
L'arme micro—onde comprend une inductance 1 entourant un explosif 4, un transformateur ayant un primaire 2 et un secondaire 3, une inductance de stockage 6, un fusible 9 et un tube micro-onde 10 ayant une cathode 8. Un générateur électropyrotechnique a une impédance très faible. Le transformateur 2, 3 permet d'adapter cette impédance à celle du tube. Les courants importants et la faible masse recherchée pour l'ensemble conduisent à réaliser des transformateurs à air (absence de matériaux ferromagnétiques) . Ce type de transformateur a comme caractéristique un coefficient de couplage inférieur à 1 et, partant, la présence de pertes. Cela se traduit, à l'extérieur et à l'intérieur du transformateur, par la présence d'un flux magnétique important. La ligne de champ 5 sur la figure 1 représente ce flux magnétique. La ligne de champ 7 représente par ailleurs le champ magnétique présent dans le tube micro-onde.
Comme cela a été mentionné ci-dessus, le rendement de conversion du tube hyperfréquence est faible, limitant ainsi fortement la puissance hyperfréquence émise. Ceci représente un inconvénient.
L'invention ne présente pas cet inconvénient.
Exposé de l'invention
En effet, l'invention concerne une arme microonde mono-coup comprenant un générateur électropyrotechnique, un tube micro-onde et un transformateur destiné à adapter l'impédance du générateur électropyrotechnique à l'impédance du tube. Le tube micro—onde est un tube micro—onde à champ magnétique externe placé à l'intérieur du transformateur de sorte que le champ magnétique externe du tube micro-onde est réalisé par le champ magnétique créé par le transformateur.
Selon une caractéristique supplémentaire, le dispositif comprend un amplificateur de puissance à fil fusible qui entoure le tube micro-onde.
Selon encore une caractéristique supplémentaire, le fil fusible est torsadé de façon à créer un champ magnétique qui contribue au champ magnétique externe du tube .
Selon encore une caractéristique supplémentaire, le tube micro-onde est fabriqué en alliage du type TA6V.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préférentiel fait en référence aux figures jointes, parmi lesquelles :
- la figure 1 représente une arme micro—onde embarquée mono-coup selon l'art antérieur ;
- la figure 2 représente une arme micro-onde embarquée mono-coup selon l'invention.
Sur toutes les figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments. Description détaillée de modes de mise en œuyre de l' invention
La figure 1 a été décrite précédemment. Il est donc inutile d'y revenir.
La figure 2 représente une arme micro-onde embarquée mono-coup selon l'invention.
L'arme micro-onde comprend une inductance 1 entourant un explosif 4, un transformateur ayant un primaire 2 et un secondaire 3, une inductance de stockage 6, un fusible 9 et un tube micro-onde 10.
Le tube micro-onde 10 est un tube à champ magnétique externe placé à l'intérieur du transformateur 2, 3 qui adapte le générateur électropyrotechnique au tube.
Un tube à champ magnétique externe (magnétron, klystron, BWQ, reditron, etc.) possède un rendement élevé, typiquement de l'ordre de 10 è 30%. Il est alors possible d'accroître très sensiblement la puissance émise par l'arme micro-onde. Il est également possible de diminuer la taille de l'arme micro—onde tout en conservant une puissance émise élevée. A puissance équivalente émise, une arme micro-onde selon l'invention peut ainsi occuper un volume très sensiblement réduit par rapport à une arme micro-onde selon l'art antérieur.
Le fusible est un fil qui fait partie d'un amplificateur de puissance. Le fil fusible 9 entoure le tube micro-onde 10. Avantageusement, lorsque le fil fusible est torsadé, il permet la création d'un champ magnétique qui contribue au champ magnétique externe du tube .
L'utilisation d'alliage du type TA6V pour la réalisation du tube micro-onde 10 permet, grâce à sa très bonne tenue mécanique et à sa grande résistivité, de laisser passer le flux magnétique tout en assurant une très bonne rigidité mécanique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Arme micro-onde mono-coup comprenant un générateur électropyrotechnique, un tube micro-onde
(10) et un transformateur (2, 3) destiné à adapter l'impédance du générateur électropyrotechnique à l'impédance du tube, caractérisé en ce que le tube micro-onde (10) est un tube micro-onde à champ magnétique externe placé à l'intérieur du transformateur (2, 3) de sorte que le champ magnétique externe du tube micro- onde est réalisé par le champ magnétique créé par le transformateur.
2. Arme micro-onde mono-coup selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un amplificateur de puissance à fil fusible (9) qui entoure le tube micro-onde.
3. Arme micro-onde mono-coup selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fil fusible est torsadé de façon à créer un champ magnétique qui contribue au champ magnétique externe du tube.
4. Arme micro-onde selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tube micro-onde (10) est fabriqué en alliage du type
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059839A (en) * 1975-06-09 1991-10-22 Unites States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Explosive magnetic field compression generator transformer power supply for high resistive loads
FR2783316A1 (fr) * 1998-09-15 2000-03-17 Tda Armements Sas Munition electromagnetique d'autoprotection
FR2793973A1 (fr) * 1999-05-21 2000-11-24 Tda Armements Sas Procede non dangereux pour les personnes de neutralisation a distance d'un objectif comportant des equipements electroniques, et dispositif de mise en oeuvre

Patent Citations (3)

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