WO2011023863A1 - Procédé et système de lancement déporté d'engins tactiques ou stratégiques ayant une phase aérienne, à partir du milieu sous-marin - Google Patents

Procédé et système de lancement déporté d'engins tactiques ou stratégiques ayant une phase aérienne, à partir du milieu sous-marin Download PDF

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WO2011023863A1
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capsules
launch
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Yves Lacroix
Didier Leandri
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Universite Du Sud Toulon Var
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/07—Underwater launching-apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/30—Arrangement of offensive or defensive equipment of artillery or missile launching means

Definitions

  • the present invention generally relates to a new method of launching tactical or strategic gear from the underwater environment to the air environment.
  • the invention finds particular application in the military, in the context of the implementation of tactical or strategic gear or weapons having a diameter ranging from 10 cm to more than 3 meters.
  • Tactical missiles are usually missiles with a range of a few hundred kilometers, capable of striking a well-identified target to specifically destroy it, without much collateral damage.
  • Strategic missiles are usually long-range missiles, up to several thousand kilometers, used as retaliation for maximum damage of any kind.
  • the implementation is from the underwater environment, whether from a submerged submarine or static or mobile equipment submerged.
  • the submarine behaves in the manner of a gun, and undergoes a recoil effect all the more consequent that the mass of the missile is important.
  • a missile of fifty tons can generate a decline of more than 300 tons, which has the effect of destabilizing the submarine.
  • the submarine has the obligation to regain its stability, which takes a certain period of time up to several minutes, the period of time during which the submarine remains identifiable and vulnerable near the surface. Repositioning is done with the help of hydrojets, and if this proves to be insufficient, the submarine must set out to be able to stabilize using its control surfaces before the next launch.
  • the submarine is placed in a dangerous situation because it is more easily detectable by being close to the surface;
  • the submarine must slow down before launching its craft, which increases the dangerousness of this phase for the submarine;
  • Goals of the invention A general object of the invention is to provide a method and a device for launching a burst of tactical or strategic gear simultaneously.
  • a particular object of the invention is to allow the launch of missiles longer and larger than the current missiles, while avoiding the main size limitations of current submarines.
  • Another object of the invention is to propose a new method of launching weapons from submarines to the air environment.
  • Another object of the invention is to propose a weapon system capable of being launched from a submarine, while having a deferred firing, the submarine having left the scene of the launch.
  • Another object of the invention is to provide a modified submarine structure to allow the launch of gear in accordance with the new method.
  • the subject of the invention is a method for launching tactical and / or strategic weapons into the air environment from an underwater vessel, characterized in that it comprises the following steps :
  • a firing phase following the preliminary phase launch the weapons from each capsule reached on the surface of the water, according to a predetermined launch order.
  • the method according to the invention comprises an intermediate step of moving the submarine ship away from the launch zone, between the preliminary phase and the firing phase.
  • all weapons are launched simultaneously or generally, in a predetermined order, when the submarine ship has moved away from the launch area.
  • each weapon occurs during the ejection of the capsule that contains it, so that it becomes impossible for an enemy party to block the launch, including by means of countermeasures on the orders of shoot.
  • the weapons are launched from the capsules in a firing sequence capable of ensuring a simultaneous arrival of several weapons on their objective, or a planned arrival on demand in a predetermined optimal order;
  • the subject of the invention is also a weapon system intended to equip an underwater vessel, characterized in that it comprises at least one positive buoyancy-proof capsule capable of being ejected from the submarine vessel and containing at least one ballistic and / or strategic weapon, and a cargo hold on board the submarine vessel for storing said capsules and releasing them before the actual launch of the weapons from the capsules.
  • each capsule is provided with means to ensure its buoyancy and autonomous propulsion means, in particular to avoid untimely collisions between the different capsules.
  • each capsule comprises stabilization means capable of reducing the oscillations of the capsule before and during the launch phase of the weapons.
  • the stabilization means comprise a ballast connected by a cable to the capsule, and which unfolds during the release of the capsule so as to stabilize the oscillations of the capsule inside a cone. firing, for a certain period of time necessary to launch the weapons contained in the capsule.
  • each capsule is provided with a set of stabilizers able to hold the capsule on the surface of the water. for a time sufficient to allow the firing of the weapons contained in the capsule.
  • said set of stabilizers comprises hydro-brakes designed to stabilize the capsule on the surface during the firing phase.
  • the hydro brakes are made in the form of wings folded along the capsule during its phase of recovery to the surface, and able to unfold in contact with the surface of the water.
  • the capsules are subject to a limited retreat, to keep their upper part out of the water for a sufficient time during the launch.
  • the invention also provides for structural modifications of the submarines, in order to implement the new weapons system.
  • the invention provides that the hold of the submarine vessel comprises removable attachment means of the capsules, allowing their release and their autonomous ascent to the surface of the water.
  • the submarine vessel has, outside of its dry envelope, a wet bunker in which are disposed sealed gear capsules as described above.
  • the submarine is in the form of a cargo ship, capable of carrying missiles whose size no longer has a direct impact on the diameter of the submarine's thick hull, * which leads to a drastic cost reduction of the submarine, and to an increase in its efficiency.
  • the submarine's wet hold is arranged to receive a plurality of substantially cylindrical capsules vertically arranged (that is, perpendicular to the longitudinal axis of the underwater vessel).
  • the wet hold is arranged to receive a plurality of substantially cylindrical capsules arranged obliquely to the longitudinal axis of the submarine vessel.
  • the wet bunker is arranged to receive a plurality of substantially cylindrical capsules arranged horizontally (i.e., parallel to the longitudinal axis of the underwater vessel).
  • the concept presented by the invention is to encapsulate the launched weapons so as to eject the submarine retaining a significant depth (300 meters and more), a high launch speed and without "mark" the position of the submarine by an immediate exit of the weapon to the surface (the weapon can remain a moment encapsulated on the surface - or close to the surface).
  • Figure 1 schematically shows a view of a conventional submarine in the launch phase of a missile, the missiles being stored in vertical missile silos;
  • Figures 2A and 2B respectively show a schematic elevational view of a missile capsule according to the invention, and a conventional missile of the type launched from a submarine in a vertical position;
  • Figure 3 shows a schematic elevational view in section of a new missile capsule according to the invention
  • Figure 4 shows a block diagram of a new submarine according to the invention, and the launch of several missile capsules according to the invention
  • FIG 1 which shows schematically a submarine 1 of known type, being launched a missile 2.
  • the latter escapes from a vertical tube 3 shown in broken lines and integrated into the submarine 1 and completely enclosed inside the thick hull of the submarine. It is therefore easy to see that the length of the missile 2 is limited by the diameter of the thick shell.
  • the submarine has on the outside a so-called wet shell, not waterproof, of relatively low thickness, and whose shape is optimized according to parameters. hydrodynamic.
  • the submarine further comprises, inside the wet shell, a so-called dry or thick hull, having a waterproof structure and therefore thick to withstand the pressure of water diving.
  • the tubes 3 enclosing the missiles are included inside the thick hull.
  • the invention proposes, among others, to provide a solution to this problem, with a new weapon system comprising capsules 4 such as that shown in Figure 2A.
  • This weapon system is therefore based on the principle of a capsule 4 which envelops the weapon itself (or weapons if they are small caliber and it is then possible to arrange several in a single capsule) , and which will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • Each capsule 4 comprises a tubular body 5 which is resistant to the same pressures as the thick shell of the submarine, so that these capsules 4 can be ejected from the submarine even at the maximum diving depth thereof.
  • Each capsule 4 comprises, preferably from below upward, a water ballast 6, then a storage means 7 of a surface stabilizer and deployable hydro brakes, then one or more air ballasts 8, and a 9 tearable membrane, surmounted by an ejectable lid 10, and control means (not shown) of all of these elements, which will not pose any particular problem to the skilled person.
  • the capsule will go up to the surface until its top protrudes from the surface of the water. Once on the surface of the water, the capsule 4 will stabilize, controlling the water ballasts 6 which are at the bottom, then deploying side panels
  • hydro-brakes 11 are in particular shaped inverted petals.
  • ballast 12 hooked to the base of the capsule, and that it can drop when it has reached the surface. This ballast
  • ballast 12 for limiting the mass of the ballast 12, it will also be equipped, like the capsule itself, with deployable panels that will give it considerable drag, reinforcing its stabilizing action for a given mass.
  • the capsule 4 can remain a long period on the surface, the time to allow the submarine to move away.
  • the firing of the missile 2 itself will be at the tube, that is to say when it leaves the capsule 4.
  • the stabilization panels 11 open corolla around the capsule will provide a transient hydrodynamic brake, and will allow the machine 2 to leave the tube 14 of the capsule before it is submerged by water. Then, the tube 14 of the capsule can of course sink.
  • FIG. 2B shows the structure of a conventional missile 21.
  • this latter comprises a tubular body 22 carrying the active part of the weapon 23 at its top, and below, fuel 24 for propulsion, and a nozzle 25 for exhausting flue gases.
  • the structure of the missile capsule 4 according to the invention is therefore radically new and different from that of conventional missiles 21.
  • FIG. 3 shows the structure of a capsule 4 in elevation and in section.
  • the missile 2 itself is inside the cylindrical tube 14 of the capsule.
  • the outside of the tube is filled with a water ballast 6 at the bottom, and an air ballast 8 at the top.
  • the lower part of the tube 14 shows the ballast 12 vertical stabilization, in the deployed position.
  • the inside of the tube 14 of the capsule is lined with a protective layer 15 of the missile against vibrations. It also ensures a certain guidance of the missile when launched from the tube of the capsule.
  • the protective layer 15 of the missile is preferably provided with nonreturn valves 17 to limit or slow the escape of gases to the outside of the tube during the launch of the missile.
  • the fins or panels 11 of vertical stabilization of the capsule are also shown, in half-deployed position, the fins or panels 11 of vertical stabilization of the capsule. Their deployment before the launch of the missile can greatly increase the lift of the capsule, so as to limit or in any case delay a few seconds its penetration into the water, which allows not to flood the tube during the launch of the missile.
  • FIG 4 shows the steps of launching the capsules 4 and the firing of a missile 2.
  • the capsules 4 are for example attached to the outside of the thick hull of the submarine, by fastening means (not shown) which can be controlled from inside the submarine.
  • the attachment of the capsules 4 can be done, depending on the size thereof, horizontally as shown (that is to say, parallel to the longitudinal axis of the submarine), vertically, or in an oblique manner, or in other combinations, which can optimize the use of the capsules by the space available in the wet hold.
  • the new submarine structure behaves like a cargo submarine, with a set of missile pods hung on its side, or inside a thick hull attached to the cargo compartment. outside of it.
  • these comprise means of communication, either with each other or with the submarine, to allow communication, for example the reception of commands or firing orders, after their ejection.
  • the capsules are "deaf" to any communication after their ejection of the submarine, so as not to be exposed to any attempt to divert the missiles.
  • the invention overcomes the problems posed and achieves the desired goals.
  • the method according to the invention allows:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de lancement vers le milieu aérien d'armes (2) tactiques ou stratégiques à partir d'un navire sous-marin (1), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : dans une phase préliminaire, éjecter à partir du sous-marin une ou plusieurs capsules (4) étanches et susceptibles de rejoindre la surface de l'eau, contenant chacune une ou plusieurs armes; dans une phase de tir consécutive à la phase préliminaire, lancer les armes (2) à partir de chaque capsule (4) parvenue à la surface de l'eau, en fonction d'un ordre de lancement prédéterminé

Description

Procédé et Système de lancement déporté d'engins tactiques ou stratégiques ayant une phase aérienne, à partir du milieu sous- marin
La présente invention concerne de façon générale un nouveau procédé de lancement d'engins tactiques ou stratégiques à partir du milieu sous-marin, vers le milieu aérien.
L'invention trouve en particulier son application dans le domaine militaire, dans le cadre de la mise en œuvre d'engins ou d'armes tactiques ou stratégiques ayant un diamètre pouvant aller de 10 cm à plus de 3 mètres.
Par missiles tactiques, on entend généralement des missiles ayant une portée de quelques centaines de kilomètres, et capables de frapper une cible bien identifiée pour la détruire spécifiquement, sans trop de dommages collatéraux.
Par missiles stratégiques, on entend généralement des missiles de grande portée, jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres, utilisés à titre de rétorsion pour faire un maximum de dégâts de toute nature.
Dans les deux cas, la mise en œuvre se fait à partir du milieu sous-marin, que ce soit à partir d'un sous-marin en plongée ou d'un équipement statique ou mobile submergé.
État de la Technique
Dans l'état actuel de la technique des lancements d'armes à partir de sous- marins vers le milieu aérien, on effectue un lancement direct de missiles depuis le sous-marin, ce qui implique une série de problèmes et de limitations considérables, dus aussi bien aux caractéristiques des armes elles-mêmes, qu'aux exigences liées aux navires sous-marins.
En effet, selon la technique actuelle des lancements de missiles à partir d'un sous-marin, celui-ci a l'obligation de revenir à proximité de la surface, notamment pour recevoir ses codes de tir, avec le danger que cela représente pour un sous- marin compte tenu de la présence de moyens de lutte anti sous-marine. Il faut savoir en effet qu'il est actuellement possible, avec les moyens de surveillance adéquats, de détecter par satellite le flash infrarouge généré par la mise à feu d'un missile à sa sortie de l'eau. Par conséquent, le sous-marin une fois repéré court le risque d'une destruction à bref délai par l'ennemi.
En outre, pendant le lancement d'un missile, le sous-marin se comporte à la manière d'un canon, et subit un effet de recul d'autant plus conséquent que la masse du missile est importante. Ainsi, un missile d'une cinquantaine de tonnes peut générer un recul de plus de 300 tonnes, ce qui a pour effet de déstabiliser le sous- marin. Pour procéder au lancement suivant, le sous-marin a l'obligation de retrouver sa stabilité, ce qui prend un certain laps de temps pouvant aller jusqu'à plusieurs minutes, laps de temps pendant lequel le sous-marin reste repérable et vulnérable près de la surface. Le repositionnement se fait notamment à l'aide d'hydrojets, et si cela s'avère insuffisant, le sous-marin doit se mettre en route pour pouvoir se stabiliser à l'aide de ses gouvernes avant le prochain lancement.
En conséquence, du fait de cet effet de recul, il n'est pas actuellement possible de lancer une salve rapprochée d'engins, car cela déstabiliserait trop le sous-marin, et les engins lancés dans des conditions instables seraient perdus et manqueraient leur cible.
Or de plus en plus, les besoins militaires font que le lancement d'une salve d'engins de manière simultanée ou quasi-simultanée est un gage d'efficacité d'une frappe, et donc de sa capacité de dissuasion. En effet, alors que le lancement de missiles successifs à intervalles espacés laisse la capacité à l'ennemi de détruire les missiles en vol, il est impossible avec les techniques actuelles de détruire toute une salve de missiles lancés simultanément. Un des objectifs à atteindre par un système d'armes réellement dissuasif, est la capacité de lancer par exemple 10 ou 20 missiles simultanément, chaque missile comportant jusqu'à 12 charges, et éventuellement des leurres. Pour les raisons déjà évoquées, cet objectif est hors d'atteinte avec les navires sous-marins actuels et les procédés de lancement d'armes connus. Une autre évolution des besoins militaires en matière de lancement de missiles à partir d'un navire sous-marin, conduit à vouloir augmenter le rayon d'action potentiel des armes de dissuasion, et par conséquent leur portée. Cette évolution a été une constante ces dernières années, de sorte que les missiles ont sensiblement doublé en longueur et en diamètre pendant les 50 dernières années.
Par ailleurs, avec les techniques connues, il existe de fortes limitations dans la taille des engins pouvant être lancés, de sorte qu'il risque d'être impossible d'éjecter des engins stratégiques dits « de la prochaine génération » qui sont bien plus imposants que les engins actuels, du fait de leur portée accrue. Il en résulte qu'à moins d'une évolution technique majeure, il deviendra impossible d'envoyer des armes tactiques ou stratégiques en étant très loin de la zone de lancement.
En effet, il faut savoir que pour augmenter la portée d'un missile d'environ mille kilomètres, il faut augmenter la masse et l'encombrement du combustible de propulsion, ce qui conduit à augmenter sensiblement le diamètre du missile ainsi que sa longueur. Très vite, cela conduit à buter sur une impossibilité, puisque le diamètre des soutes d'un sous-marin est limité, à la fois notamment pour des raisons de coût et de faisabilité technique. En effet, le rapport entre longueur et diamètre doit rester compris entre certaines valeurs prédéterminées, faute de quoi le sous-marin risque de ne plus être manœuvrable.
Dans les sous-marins actuels, les missiles sont stockés verticalement et occupent la quasi-totalité de l'espace vertical disponible à l'intérieur de la coque épaisse et étanche du sous-marin. Or il est devenu quasi impossible, pour des raisons de coût et de faisabilité technique, d'augmenter sensiblement le diamètre de la coque du sous-marin. En effet, il a été évalué qu'une augmentation du diamètre de la coque de un mètre, conduirait à un surcoût de l'ordre de 30 % du sous-marin. Ce surcoût augmente de manière exponentielle en fonction de la croissance du diamètre du sous-marin. Sachant qu'une augmentation de la portée des missiles de l'ordre de 5000 kilomètres par exemple, nécessiterait un allongement de plusieurs mètres de leur longueur et donc une augmentation au moins équivalente du diamètre de la coque du sous-marin, il est clair que les sous-marins actuels et les techniques de lancement de missiles connues, butent sur une limite de faisabilité et de coût. En résumé des inconvénients des sous-marins actuels et des procédés de lancement de missiles associés, on peut dire que :
- le lancement sous-marin d'engins tactiques ou stratégiques comportant toute ou partie de leur vol ultérieur en phase aérienne, se fait actuellement à partir d'un sous-marin qui doit se trouver à faible immersion pour que l'engin puisse rejoindre la surface le plus vite possible dès son lancement. Cette obligation engendre des problèmes fondamentaux :
- le sous-marin se place dans une situation dangereuse car il est plus facilement détectable en étant proche de la surface ;
- le lancement d'engins de très gros calibre (engins dits stratégiques, ayant une portée élevée allant jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres) reste impossible en raison de la phase de vol sous-marin ;
- le sous-marin doit ralentir avant de lancer ses engins, ce qui augmente la dangerosité de cette phase pour le sous-marin ;
- le lancement par cette méthode « marque » l'emplacement du sous-marin qui peut se retrouver à la merci d'une menace ennemie (hélicoptère, avion de patrouille ...) ;
- le lancement d'une salve simultanée est techniquement impossible actuellement.
Une rupture technologique est donc devenue nécessaire. Elle constitue l'objet de la présente invention.
C'est dans ce contexte que les inventeurs, MM. Les Professeurs Leandri et Lacroix ont mené des travaux menant à la présente invention, et qui trouvent leurs origines et se fondent sur leurs recherches scientifiques et leurs avancées technologiques respectives effectuées entre 1999 et 2000 pour le premier, et pendant les périodes allant d'octobre 1992 à juin 2000, puis entre juin 2002 et décembre 2004 pour le second.
Buts de l'invention Un but général de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant de lancer une salve d'engins tactiques ou stratégiques de façon simultanée.
Un but particulier de l'invention est de permettre le lancement de missiles plus longs et plus gros que les missiles actuels, tout en s'affranchissant des principales limitations de taille des sous-marins actuels.
Un autre but de l'invention est de proposer un nouveau procédé de lancement d'armes à partir de sous-marins, vers le milieu aérien.
Un autre objectif de l'invention est de proposer un système d'armes aptes à être lancées à partir d'un sous-marin, tout en ayant une mise à feu différée, le sous- marin ayant quitté les lieux du lancement.
Un autre but de l'invention est de proposer une structure de sous-marin modifiée pour permettre le lancement d'engins en conformité avec le nouveau procédé.
Objet de l'invention
Afin d'atteindre les buts visés, l'invention a pour objet un procédé de lancement vers le milieu aérien d'armes tactiques et/ou stratégiques à partir d'un navire sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- dans une phase préliminaire, éjecter à partir du sous-marin une ou plusieurs capsules étanches et susceptibles de rejoindre la surface de l'eau, contenant chacune une ou plusieurs armes ;
- dans une phase de tir consécutive à la phase préliminaire, lancer les armes à partir de chaque capsule parvenue à la surface de l'eau, en fonction d'un ordre de lancement prédéterminé.
Idéalement, le procédé selon l'invention comporte une étape intermédiaire consistant à éloigner le navire sous-marin de la zone de lancement, entre la phase préliminaire et la phase de tir. Ainsi, l'ensemble des armes est lancé simultanément ou de façon générale, selon un ordre prédéterminé, lorsque le navire sous-marin s'est éloigné de la zone de lancement. Ce procédé permet de résoudre d'une part la problématique du lancement simultané d'un grand nombre de missiles, et d'autre part la problématique de la sécurité du sous-marin, puisque celui-ci a déjà quitté la zone de lancement lorsque le tir intervient.
Avantageusement, la mise à feu de chaque arme intervient lors de l'éjection de la capsule qui la contient, de sorte qu'il devient impossible pour une partie ennemie de bloquer le lancement, notamment par des moyens de contre-mesures sur les ordres de tir.
Selon une variante optimale du procédé de lancement, les armes sont lancées à partir des capsules selon une séquence de tir apte à assurer une arrivée simultanée de plusieurs armes sur leur objectif, ou encore une arrivée planifiée à la demande selon un ordre optimal prédéterminé ;
L'invention a également pour objet un système d'armes destiné à équiper un navire sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une capsule étanche à flottabilité positive susceptible .d'être éjectée à partir du navire sous-marin et contenant au moins une arme balistique et/ou stratégique, et une soute aménagée à bord du navire sous-marin pour stocker lesdites capsules et les libérer avant le lancement effectif des armes à partir des capsules.
Selon l'invention, chaque capsule est pourvue de moyens pour assurer sa flottabilité et de moyens de propulsion autonomes, permettant notamment d'éviter des collisions intempestives entre les différentes capsules.
De préférence, chaque capsule comporte des moyens de stabilisation aptes à réduire les oscillations de la capsule avant et pendant la phase de lancement des armes.
Dans un premier mode de réalisation, les moyens de stabilisation comportent un lest relié par un câble à la capsule, et qui se déploie lors de la libération de la capsule de façon à stabiliser les oscillations de la capsule à l'intérieur d'un cône de tir, pendant un certain laps de temps nécessaire au lancement des armes contenues dans la capsule.
Dans un mode de réalisation complémentaire, chaque capsule est pourvue d'un ensemble de stabilisateurs aptes à maintenir la capsule à la surface de l'eau pendant un temps suffisant pour permettre le tir des armes contenues dans la capsule.
En particulier, ledit ensemble de stabilisateurs comporte des hydro freins conçus pour stabiliser la capsule à la surface pendant la phase de tir.
Dans un mode de réalisation avantageux, les hydro freins sont réalisés sous la forme d'ailes repliées le long de la capsule pendant sa phase de remontée vers la surface, et aptes à se déplier au contact de la surface de l'eau. Ainsi, les capsules sont soumises à un recul limité, permettant de garder leur partie supérieure hors de l'eau pendant un temps suffisant durant le lancement.
L'invention prévoit également des modifications de structure des sous- marins, afin de pouvoir mettre en oeuvre le nouveau système d'armes.
Ainsi, l'invention prévoit que la soute du navire sous-marin comporte des moyens d'accrochage amovible des capsules, permettant leur libération et leur remontée autonome vers la surface de l'eau.
En outre, le navire sous-marin comporte, à l'extérieur de son enveloppe sèche, une soute humide dans laquelle sont disposées des capsules porte engins étanches telles que décrites précédemment. De ce fait, le navire sous-marin se présente sous la forme d'un navire cargo, capable d'emporter des missiles dont la taille n'a plus d'incidence directe sur le diamètre de la coque épaisse du sous-marin, *ce qui conduit à une réduction de coût drastique du sous-marin, et à une augmentation de son efficacité.
Dans un premier mode de réalisation, la soute humide du sous-marin est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées verticalement (c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal du navire sous-marin).
Dans un autre mode de réalisation, la soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées de façon oblique par rapport à l'axe .longitudinal du navire sous-marin.
Dans un mode de réalisation complémentaire, la soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées horizontalement (c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal du navire sous- marin.) Ainsi, en résumé, le concept présenté par l'invention consiste à encapsuler les armes lancées de façon à pouvoir les éjecter du sous-marin en conservant une profondeur importante (300 mètres et plus), une vitesse de lancement élevée et sans « marquer » la position du sous-marin par une sortie immédiate de l'arme à la surface (l'arme peut rester un moment encapsulée à la surface - ou proche de la surface).
L'invention sera mieux comprise en référence aux dessins, dans lesquels :
la Figure 1 représente de façon schématique une vue d'un sous-marin classique en phase de lancement d'un missile, les missiles étant stockés dans des silos à missiles verticaux ;
les Figurés 2A et 2B représentent respectivement une vue schématique en élévation d'une capsule de missile selon l'invention, et un missile classique du genre de ceux lancés à partir d'un sous-marin dans une position verticale;
la Figure 3 représente une vue schématique en élévation et en coupe d'une nouvelle capsule de missile selon l'invention ;
la Figure 4 représente un schéma de principe d'un nouveau sous-marin selon l'invention, et du lancement de plusieurs capsules de missiles selon l'invention ;
Description détaillée de l'invention
On se réfère à la Figure 1, qui représente de façon schématique un sous- marin 1 de type connu, en cours de lancement d'un missile 2. Ce dernier s'échappe à partir d'un tube vertical 3 représenté en trait interrompu et intégré au sous-marin 1 et compris tout entier à l'intérieur de la coque épaisse du sous-marin. On voit donc aisément que la longueur du missile 2 est limitée par le diamètre de la coque épaisse.
On rappelle, comme cela est bien connu de l'homme du métier, que le sous- marin comporte à l'extérieur une coque dite humide, non étanche, d'épaisseur relativement faible, et dont la forme est optimisée en fonction de paramètres hydrodynamiques. Le sous-marin comporte en outre, à l'intérieur de la coque humide, une coque dite sèche ou épaisse, présentant une structure étanche et donc épaisse pour résister à la pression de l'eau en plongée. Dans les sous-marins selon l'état actuel de la technique, les tubes 3 renfermant les missiles sont compris à l'intérieur de la coque épaisse.
Or on sait que le diamètre de la coque épaisse ne peut être augmenté qu'au prix de coûts exorbitants. En outre, comme l'énergie du lancement doit suffire à amener le missile 2 jusqu'à la surface, il est clair que le sous-marin 1 doit être relativement proche de la surface pour ce type de lancement, ce qui lui fait courir des risques importants.
L'invention se propose, entre autres, d'apporter une solution à ce problème, grâce à un nouveau système d'armes comprenant des capsules 4 telles que celle représentée en Figure 2A.
Ce système d'armes se base donc sur le principe d'une capsule 4 qui enveloppe l'arme proprement dite (ou les armes si elles sont de petit calibre et qu'il est alors possible d'en agencer plusieurs dans une capsule unique), et qui va être décrite plus en détail en référence aux figures 2 et 3.
Chaque capsule 4 comporte un corps tubulaire 5 qui est résistant aux mêmes pressions que la coque épaisse du sous-marin, de sorte que ces capsules 4 peuvent être éjectées du sous-marin même à la profondeur de plongée maximale de celui-ci. •
Chaque capsule 4 comporte, de préférence de bas en haut, un ballast d'eau 6, puis un moyen de stockage 7 d'un stabilisateur de surface et d'hydro freins déployables, puis un ou plusieurs ballasts d'air 8, et une membrane 9 déchirable, surmontée par un couvercle 10 éjectable, ainsi que des moyens de commande (non représentés) de l'ensemble de ces éléments, qui ne poseront pas de problème particulier à l'homme du métier.
L'action combinée du ballast d'eau 6 en partie basse et des ballasts d'air 8 en partie haute va avoir pour effet que la capsule 4 va orienter son sommet vers la surface.
Puis sous l'action des ballasts, la capsule va remonter vers la surface jusqu'à ce que son sommet dépasse de la surface de l'eau. Une fois à la surface de l'eau, la capsule 4 va se stabiliser, en contrôlant les ballasts d'eau 6 qui sont en partie basse, puis en déployant des panneaux latéraux
11 qui vont servir d'hydro freins lors du lancement.
Ces hydro freins 11 sont notamment en forme de pétales inversés.
Un autre moyen de stabilisation consiste en un lest 12 accroché à la base de la capsule, et que celle-ci peut larguer lorsqu'elle est arrivée à la surface. Ce lest
12 va pendre sous la capsule, à laquelle il est relié par un câble 13. Ce faisant, il va se comporter comme un pendule et va freiner les mouvements de balancier de la capsule autour d'un axe vertical, ce qui va permettre de garder l'axe longitudinal de la capsule à l'intérieur d'un cône dit de rattrapabilité, qui permet d'effectuer le lancement du missile 2 dans de bonnes conditions.
Dans un mode de réalisation avantageux (non représenté) permettant de limiter la masse du lest 12, celui-ci sera également équipé, comme la capsule elle- même, de panneaux déployables qui vont lui conférer une traînée considérable, renforçant son action de stabilisation pour une masse donnée.
Ainsi stabilisé en surface, avec ses hydro freins déployés, la capsule 4 peut rester une longue période en surface, le temps de permettre au sous-marin de s'éloigner.
Cette attente éventuelle en surface peut ainsi permettre des lancements simultanés de nombreuses armes tactiques ou stratégiques, alors que cela est pour l'instant totalement impossible.
Cette aptitude au lancement simultané va modifier radicalement les performances d'une frappe, tactique ou stratégique. Elle va donner ainsi une efficacité bien supérieure au système d'armes concerné.
Il est à noter que juste avant le lancement, il suffit d'éjecter un capot de protection 10 de la capsule, équipé (ou non) selon la fragilité de l'engin, d'une membrane déchirable 9.
La mise à feu du missile 2 lui-même se fera au tube, c'est-à-dire lors de sa sortie de la capsule 4. Comme le lancement va générer un important phénomène de recul, les panneaux de stabilisation 11 ouverts en corolle autour de la capsule vont assurer un frein hydrodynamique transitoire, et vont permettre à l'engin 2 de quitter le tube 14 de la capsule avant que celui-ci ne soit submergé par l'eau. Ensuite, le tube 14 de la capsule peut bien entendu couler.
Pour mémoire, on a représenté sur la figure de droite (figure 2B) la structure d'un missile classique 21. Comme on le voit, celui-ci comporte un corps tubulaire 22 portant la partie active de l'arme 23 à son sommet, et en-dessous, du carburant 24 pour la propulsion, et une tuyère 25 pour l'échappement des gaz brûlés. La structure de la capsule 4 pour missile selon l'invention est donc radicalement nouvelle et différente de celle des missiles classiques 21.
On se réfère maintenant à la figure 3 qui montre la structure d'une capsule 4 en élévation et en coupe. Le missile 2 lui-même se trouve à l'intérieur du tube cylindrique 14 de la capsule. L'extérieur du tube est garni d'un ballast d'eau 6 en partie basse, et d'un ballast d'air 8 en partie haute.
La partie inférieure du tube 14 fait apparaître le lest 12 de stabilisation verticale, en position déployée.
L'intérieur du tube 14 de la capsule est garni d'une couche de protection 15 du missile contre les vibrations. Elle permet aussi d'assurer un certain guidage du missile lors de son lancement à partir du tube de la capsule.
Lors du lancement proprement dit du missile 2, son combustible génère en partie basse 16 un important volume de gaz, qui propulse le missile hors du tube, à la manière d'une sarbacane.
La couche de protection 15 du missile est de préférence garnie de clapets anti-retour 17 permettant de limiter ou ralentir la fuite des gaz vers l'extérieur du tube lors du lancement du missile.
On a également représenté, en position semi-déployée, les ailettes ou paneaux 11 de stabilisation verticale de la capsule. Leur déploiement avant le lancement du missile permet d'augmenter fortement la portance de la capsule, de façon à limiter ou en tout cas retarder de quelques secondes son enfoncement dans l'eau, ce qui permet de ne pas inonder le tube pendant le lancement du missile.
On se réfère maintenant à la figure 4, qui représente les étapes du lancement des capsules 4 et la mise à feu d'un missile 2.
Les capsules 4 sont par exemple accrochées à l'extérieur de la coque épaisse du sous-marin, par des moyens de fixation (non représentés) qui peuvent être commandés à partir de l'intérieur du sous-marin. L'accrochage des capsules 4 peut être fait, en fonction de la dimension de celles-ci, de façon horizontale comme représenté (c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal du sous-marin), de façon verticale, ou de façon oblique, ou selon des combinaisons autres, susceptibles d'optimiser l'usage par les capsules de la place disponible dans la soute humide.
Bien entendu, il serait également possible de ranger les capsules 4 à l'intérieur de la coque épaisse comme cela est fait dans l'état de la technique pour le stockage des missiles, mais cela reviendrait à renoncer aux avantages de l'invention en matière de gain d'encombrement.
Il en résulte notamment que la structure du sous-marin peut être réduite et/ou simplifiée, puisqu'il n'est plus nécessaire de stocker les missiles à l'intérieur de la coque épaisse. La nouvelle structure de sous-marin se comporte comme un sous- marin cargo, pourvu d'un ensemble de capsules porte-missiles accrochées à son flanc, ou à l'intérieur d'une soute humide solidaire de coque épaisse et située à l'extérieur de celle-ci.
Lors de l'éjection d'une capsule 4, celle-ci remonte à la surface sous l'effet de ses ballasts d'air. Lorsque les capsules destinées au tir sont toutes en surface et que le sous-marin s'est suffisamment éloigné, la mise à feu des missiles peut être faite en toute sécurité pour le sous-marin, selon un ordre de tir prédéterminé. Celui-ci peut notamment être optimisé pour que l'ensemble des missiles frappent leur cible de façon simultanée. Mais bien entendu, toutes les variantes de séquencement de tir peuvent être imaginées, en fonction du type de cible, et de ses capacités de déplacement éventuelles.
Par ailleurs, dans une variante de réalisation des capsules 4, celles-ci comportent des moyens de communication, soit entre elles, soit avec le sous-marin, pour permettre une communication, par exemple la réception de commandes ou d'ordres de tir, après leur éjection.
Dans un autre mode de réalisation, plus approprié notamment dans le cas du lancement de missiles stratégiques, les capsules sont « sourdes » à toute communication après leur éjection du sous-marin, afin de ne pas s'exposer à une quelconque tentative de détournement des missiles. Avantages de l'invention
L'invention remédie aux problèmes posés et atteint les buts visés. En particulier, le procédé selon l'invention permet :
- la possibilité de mettre à feu l'arme avec un retard qui va permettre au sous-marin de s'éloigner avant le lancement (sa position ne sera donc pas dévoilée) ;
- la possibilité de cadencer les tirs des missiles à la demande, en fonction des besoins ;
- la possibilité de lancer n'importe quelle taille d'armes, aussi bien celles connues que les engins futurs de plus grosse taille ;
- la possibilité de lancer des engins à partir de n'importe quelle profondeur et avec un sous-marin maintenu à une vitesse plus élevée que pour un lancement classique ;
- la possibilité de placer de nombreuses capsules à la surface de façon à permettre un lancement simultané d'un groupe d'armes ;
- la possibilité d'assurer dans des conditions satisfaisantes le lancement d'engins sans impliquer directement le sous-marin porteur ;
- la possibilité de mettre à feu une arme de n'importe quel calibre (depuis des armes tactiques de calibres inférieurs à 20 cm, jusqu'à des armes stratégiques de plus de 3 mètres de diamètre).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de lancement vers le milieu aérien d'armes tactiques ou stratégiques à partir d'un navire sous-marin (1), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- dans une phase préliminaire, éjecter à partir du sous-marin une ou plusieurs capsules (4) étanches et susceptibles de rejoindre la surface de l'eau, contenant chacune une ou plusieurs armes (2) ;
- dans une phase de tir consécutive à la phase préliminaire, lancer les armes (2) à partir de chaque capsule (4) parvenue à la surface de l'eau, en fonction d'un ordre de lancement prédéterminé.
2. Procédé de lancement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape intermédiaire consistant à éloigner le navire sous-marin (1) de la zone de lancement, entre la phase préliminaire et la phase de tir.
3. Procédé de lancement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mise à feu de chaque arme (2) . intervient lors de l'éjection de la capsule (4) qui la contient.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des armes (2) est lancé sensiblement simultanément lorsque le navire sous-marin s'est éloigné de la zone de lancement.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble des armes (2) est lancé à partir des capsules (4) selon un cadencement à la demande, lorsque le navire sous-marin s'est éloigné de la zone de lancement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les armes (2) sont lancées à partir des capsules (4) selon une séquence de tir apte à assurer une arrivée planifiée de plusieurs armes sur leur objectif.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les armes (2) sont lancées à partir des capsules (4) selon une séquence de tir apte à assurer une arrivée simultanée de plusieurs armes sur leur objectif.
8. Système d'armes (4,2) destiné à équiper un navire sous-marin (1), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une capsule (4) étanche à flottabilité contrôlée susceptible d'être éjectée à partir du navire sous-marin (1) et contenant au moins une arme (2) tactique et/ou stratégique, et une soute aménagée à bord du navire sous-marin pour stocker lesdites capsules et les libérer avant le lancement effectif des armes à partir des capsules.
9. Système d'armes selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque capsule (4) est pourvue de moyens (6,8) pour assurer sa flottabilité et de moyens de déplacement autonomes.
10. Système d'armes selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque capsule (4) comporte des moyens de stabilisation (11,12,13) aptes à réduire les oscillations et le recul de la capsule avant et pendant la phase de lancement des armes.
11. Système d'armes selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de stabilisation comportent un lest (12) relié par un câble (13) à la capsule, et qui se déploie lorsque la capsule s'approche de la surface, de façon à stabiliser les oscillations de la capsule à l'intérieur d'un cône de tir, pendant un certain laps de temps nécessaire au lancement des armes (2) contenues dans la capsule.
12. Système d'armes selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque capsule (4) est pourvue d'un ensemble de stabilisateurs (11) aptes à limiter l'effet de recul sur la capsule et à la maintenir à la surface de l'eau pendant un temps suffisant au cours de l'éjection des armes.
13. Système d'armes selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit ensemble de stabilisateurs (11) comporte des hydro freins conçus pour stabiliser la capsule à la surface pendant la phase de tir.
14. Système d'armes selon la revendication 12, caractérisé en ce que les hydro freins (11) sont réalisés sous la forme d'ailes repliées le long de la capsule pendant sa phase de remontée vers la surface, et aptes à se déplier à proximité de la surface de l'eau.
15. Système d'armes selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que la soute du navire sous-marin comporte des moyens d'accrochage amovible des capsules (4), permettant leur libération et leur remontée autonome vers la surface de l'eau.
16. Navire sous-marin (1) porteur d'un système d'armes (4,2) comprenant une pluralité de missiles (2) tactiques et/ou stratégiques, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'extérieur de son enveloppe sèche, une soute humide dans laquelle sont disposées des systèmes d'armes (4,2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
17. Navire sous-marin (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules (4) sensiblement cylindriques rangées verticalement (c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal du navire sous-marin).
18. Navire sous-marin (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules (4) sensiblement cylindriques rangées de façon oblique par rapport à l'axe longitudinal du navire sous-marin.
19. Navire sous-marin (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules (4) sensiblement cylindriques rangées horizontalement (c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal du navire sous-marin.)
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