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WO2007115998A1 - Dispositif de controle de mise a feu de la charge d'une roquette et procede de lancement d'une roquette equipe d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de controle de mise a feu de la charge d'une roquette et procede de lancement d'une roquette equipe d'un tel dispositif Download PDF

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Publication number
WO2007115998A1
WO2007115998A1 PCT/EP2007/053312 EP2007053312W WO2007115998A1 WO 2007115998 A1 WO2007115998 A1 WO 2007115998A1 EP 2007053312 W EP2007053312 W EP 2007053312W WO 2007115998 A1 WO2007115998 A1 WO 2007115998A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rocket
distance
firing
distance traveled
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/053312
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Fraissigne
Grégoire Brisson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDA Armements SAS
Original Assignee
TDA Armements SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDA Armements SAS filed Critical TDA Armements SAS
Publication of WO2007115998A1 publication Critical patent/WO2007115998A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry
    • F42C11/065—Programmable electronic delay initiators in projectiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C9/00—Time fuzes; Combined time and percussion or pressure-actuated fuzes; Fuzes for timed self-destruction of ammunition

Definitions

  • Device for controlling the firing of the charge of a rocket and method of launching a rocket equipped with such a device.
  • the invention relates to rockets with explosive charge or the projectiles assimilated and in particular rockets with explosive charge launched from a helicopter type aircraft, for example.
  • Explosive rockets are rockets whose explosive charge, possibly accompanied by splinters, is intended to cause as much damage as possible around the firing point. Considering the nature of the projectile and its dimensions, the desired effect here is less the total destruction of the objective than the provocation of damage likely to alter the functioning or the general organization of the objective pursued.
  • This type of projectile is, for example, conventionally used to disrupt convoys of vehicles by causing some convoy vehicles damage sufficient to put them out of order to roll.
  • These immobilized vehicles then require more or less long interventions for their rehabilitation or in the case where this restoration is not possible for their release to an area where they are not likely to impede the progress of other vehicles .
  • This type of rocket can easily equip a wide variety of vehicles, especially helicopter type aircraft, and allow a quick first response to a detected threat.
  • the launching of a rocket is performed so that it follows a grazing trajectory whose length is both a function of the initial acceleration suffered by the rocket, and the angle initial fire in the vertical plane given to the rocket by the launch device equipping the launcher, the helicopter for example.
  • Other factors affect the range, for example the speed of translation of the launcher.
  • the initial acceleration this is given at the moment of launch by firing the rocket propellant, whose operating time is relatively short.
  • the rocket follows a ballistic trajectory, essentially a function of the value of the launch angle, the acceleration communicated by the thruster, the initial speed of the launcher , aerodynamic forces suffered and the gravitational attraction to which the rocket is subjected during the entire duration of the flight.
  • the acceleration communicated by the thruster is generally of fixed value, related to the quantity and the energetic value of the substance contained in the propellant.
  • Such rockets have the advantage of being a very simple implementation, this implementation does not require in particular that the launcher has sophisticated means.
  • the launcher measures the distance separating it from the objective and determines the firing angle to be applied from a trajectory model. The firing angle is then applied and the rocket is launched.
  • This type of rocket also has the advantage of being of inexpensive manufacture, insofar as it does not include any trajectory correction device.
  • An object of the invention is to solve the problem posed by the existence of the aforementioned uncertainties and to reduce their effect on the operational capabilities of the launcher.
  • the invention relates to a device for controlling the firing of the explosive charge of a rocket, the device being mounted on the rocket, comprising in combination: - means for performing the acquisition and storage a parameter relating to the distance initially separating the rocket from the desired firing point, this parameter being supplied to the rocket by the launcher before the launch,
  • the means for estimating the distance traveled include a timer set to zero at the moment of launching the rocket and the parameter relating to the distance is the travel time required for the rocket to rally. the desired firing point.
  • the means for estimating the distance traveled comprise an axial accelerometer and the parameter relating to the distance is the same distance initially separating the rocket from the desired firing point; the distance traveled by the rocket being obtained by double integration of the acceleration measured with respect to time.
  • the acquisition means also acquire the speed of the wearer at the moment of launching the rocket, this speed being integrated over time and used for calculating the distance traveled.
  • the device according to the invention further comprises means for detecting an abnormal variation in the acceleration and firing the rocket when the measured acceleration is considered abnormal.
  • the invention also relates to a method for launching an explosive charge rocket comprising a firing control device according to the invention, the method itself comprising the following steps:
  • the device according to the invention has the advantage of being simple in design, inexpensive and compact. It also has the advantage of not requiring the installation of sophisticated complementary means on the wearer. It can also advantageously be associated with an ignition device on impact.
  • FIGS. 1 and 2 an illustration, in the case of a conventional rocket not equipped with the device according to the invention, of the effects of the uncertainties associated with the firing parameters, in particular with the firing angle, on the position of the point of impact.
  • FIG. 3 an illustration of the operating principle of an explosive charge rocket equipped with the device according to the invention
  • FIGS. 4 and 5 schematic diagrams of two variants of the device according to the invention
  • an explosive charge rocket is a projectile comprising a thruster whose operating time is short, and which after the extinction of the thruster a ballistic trajectory.
  • This projectile simple structure, is also generally not equipped with rudder and can not flex its course.
  • a helicopter when one wants to launch a rocket on an objective having a given position with respect to the launch vehicle, a helicopter for example, one generally proceeds to a measurement of the distance separating the launcher from the target, then one determines the trajectory allowing the rocket to reach the location of the target.
  • the destructive effect is achieved when the rocket hits the ground. We are talking about firing at impact.
  • the choice of the trajectory is made by choosing the angle of fire.
  • the angle of fire is controlled, if the propulsive force has its nominal value and if no external factor, weather or other, disturbs the race of the rocket, it comes into contact with the ground at planned point and explodes in the area where the objects, structures or vehicles are located, which one wishes to damage.
  • control of the launch angle is more or less complete.
  • the accuracy with which the rocket is oriented according to the determined firing angle varies according to the qualities of the pilot, depending on the nature of the shot, hovering shot or shot in movement and according to the means available to achieve this orientation.
  • the orientation accuracy will probably be better than if the helicopter is equipped with fixed tubes and the orientation is obtained by pitching the aircraft, as illustrated in FIG. Figure 2.
  • the propulsion force of the rocket there is also uncertainty about the propulsion force of the rocket. This uncertainty however remains low insofar as it depends in particular on the mass of fuel contained in the propellant, and that this mass is well controlled in manufacturing. It is the same for the mass of the rocket.
  • the length I of the minor axis of the ellipsoid is also a function, in particular, of the product of the angular error ⁇ , produced on the direction of launch in the bearing, by the distance D separating the thrower from the objective.
  • the length L of the major axis can, in turn, be calculated by considering the range deviation obtained when the actual firing angle in the vertical plane differs more or less from the theoretical firing angle of the maximum value. of the error. In the case of a firing on a relatively tense trajectory, for which the firing angle is small, it is possible to simply estimate the length of this axis by considering the height h at which the rocket is located as it passes. in line with the objective during a too long shot represented by the trajectory 21 in FIG. 2. The distance L from the point where the objective is situated to the point of impact 22 can then be approximated by the quotient of the height h by the tangent of the arrival angle ⁇ of the rocket relative to the horizontal.
  • the lateral dispersion of the point of impact (small axis I of the ellipsoid 11), at a distance of 2 km, will have a value of approximately 35 m.
  • h will be of the order of 35m and the dispersion in range around point of impact (long axis L of the ellipsoid) can be estimated at about 400m.
  • FIG. 3 is now considered which illustrates the operating principle of the device according to the invention.
  • the device according to the invention aims to reduce the loss of efficiency due to dispersion over the distance between the actual point of impact and the launch point. Lateral dispersion, considered acceptable elsewhere, is not subject to any particular treatment. More specifically, the device according to the invention proposes to reduce the distance between the firing point of the load and the target.
  • FIG. 3 represents the case of a shot that is too high, such as the trajectory 21 of FIG. 2.
  • the case of a shot too short, such as the trajectory 23 of FIG. 2, will be described later: this situation will be avoided by introducing a systematic bias upward on the firing angle.
  • the device according to the invention has for main object to operate a firing of the rocket 31 conditioned by a distance criterion. For this purpose it is designed to determine the distance traveled by the rocket at any time after the launch, then to compare this distance with the distance D separating the launcher from the desired firing point. When the distance traveled is equal to the distance D, the charge of the rocket is fired.
  • the firing point 32 is, according to the invention, defined as a point of the trajectory located in line with the zone 12 corresponding to the objective to be achieved. For the trajectory 21, where the rocket is fired with an initial angle of e + ⁇ , the firing of the charge will occur at the height h above the ground.
  • FIGS. 4 and 5 are now considered. These show in a synoptic manner all the means that make up the device according to the invention, according to two variant embodiments.
  • the device according to the invention is an autonomous device that fires the charge of the rocket at a time corresponding to the passage of the rocket in line with the objective to be damaged.
  • the device determines in a first embodiment, illustrated in Figure 4, the time elapsed since the launch of the rocket. This time is compared to the travel time required for the rocket to reach the desired firing point, the launcher calculated travel time based on the distance to which the objective and the speed of the launcher, if this one makes a shooting in movement.
  • the elapsed time measured by the device is equal to the time of theoretical course provided by the launcher, the device according to the invention explodes the charge of the rocket which is then in line with the objective.
  • the device according to the invention therefore comprises acquisition means 41 for acquiring and storing the parameters supplied by the launcher. Among these parameters are mainly the theoretical travel time required for the rocket to reach the explosion point 32 from the launcher.
  • the device according to the invention also comprises, in this variant, means 42 for determining the time elapsed since the launch of the ammunition, a chronometer for example. These means are set to zero by the launcher, or on its order, at launch.
  • the device comprises decision means 43 which compare the elapsed time with the stored travel time and which cause the load of the rocket to explode as soon as the measured time is equal to the desired travel time.
  • the device according to the invention in order to be able to determine when the rocket passes in line with the objective, determines the distance traveled by the rocket since the launch. .
  • the distance traveled is compared with the distance D separating the thrower from the objective, distance which in the case of a shooting along a grazing trajectory is substantially equal to the distance that the rocket must travel along its trajectory.
  • the device according to the invention detonates the load of the rocket which is then in line with the objective.
  • the device according to the invention therefore comprises acquisition means 51, intended as means 41 to acquire and store the useful parameters provided by the launcher.
  • the useful parameters are here mainly the theoretical distance of course and the own speed of the launcher, if it launches a shooting in motion.
  • the device according to the invention also comprises, in this second variant, means 52 for determining at any moment the distance traveled.
  • the means 52 consist mainly of an accelerometer 53 making it possible to determine the axial acceleration of the rocket, followed by a dual integrator 54.
  • the means 52 thus perform the calculation of the distance traveled by performing a double integration over time. measured acceleration.
  • the first integration allows to determine at any moment the current speed of the rocket from the speed of the launcher and the measured acceleration.
  • the integration of the speed makes it possible to determine the distance traveled.
  • the device further comprises decision means 55 which compare the distance traveled to the length of the theoretical trajectory separating the rocket at the time of launching the desired explosion point. As soon as the distance traveled is equal to the length of the theoretical trajectory the means 55 explode the charge of the rocket.
  • This second variant also advantageously makes it possible to implement means making it possible to detect an abnormal acceleration of the rocket. Such a situation can then be reported to the decision means which, in the event that this variation is considered unacceptable, can trigger the firing of the load.
  • the rocket will then fly over the objective at an altitude H.
  • the target will be flown at an altitude higher than H.
  • a compromise must be sought at the level of the increase of the angle of fire so that the the benefit obtained on the trajectories that are too short is not canceled out by the increase in distance between the firing point and the target introduced for the other trajectories.
  • FIGS. 6 and 7. The curves presented by these two figures make it possible to demonstrate the advantageous nature of the device according to the invention. These two figures correspond to an exemplary implementation of the device according to the invention.
  • the objective is a group of vehicles.
  • the gain on the effectiveness of a rocket with explosive head is studied according to whether it is equipped with the device according to the invention.
  • the imperfections of the device are taken into account through the dispersion at 1 ⁇ over the firing distance, including both the measurement error of the carrier-target distance and the measurement error of the distance traveled.
  • the horizontal line of ordinate 1 corresponds to the effectiveness of a rocket with conventional explosive head, not equipped with the device according to the invention.
  • FIGS. 6 and 7 show that the device according to the invention makes it possible to substantially increase the firing efficiency, even in the less favorable cases where the firing of rockets equipped with the device according to the invention is achieved by the same way (without offset) as that of conventional rockets.

Landscapes

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

Abstract

L'invention concerne les roquettes (31) à charge explosive (32) ou les projectiles assimilés et en particulier les roquettes à charge explosive lancées à partir d'un aéronef. L'invention porte sur un dispositif destiné à être monté sur une roquette (31) à charge explosive et permettant d'améliorer la précision du point de mise à feu de la charge en contrôlant l'instant de mise à feu. Selon l'invention l'instant de mise à feu est déterminé par le dispositif en déterminant la distance parcourue (D) par la roquette ou le temps de trajet écoulé depuis l'instant de lancement. L'invention porte également sur un procédé pour effectuer le lancement de la roquette (31) permettant la mise en oeuvre du dispositif. L'invention s'applique en particulier au tir de roquettes (31) à charge explosive depuis un hélicoptère en vol stationnaire ou en mouvement.

Description

Dispositif de contrôle de mise à feu de la charge d'une roquette et procédé de lancement d'une roquette équipé d'un tel dispositif.
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne les roquettes à charge explosive ou les projectiles assimilés et en particulier les roquettes à charge explosive lancées à partir d'un aéronef de type hélicoptère, par exemple.
CONTEXTE DE L'INVENTION - ART ANTERIEUR
La partie explosive, ou charge, des roquettes conventionnelles à tête explosive est mise à feu à l'impact. Par roquettes à tête explosive on entend ici des roquettes dont l'explosion de la charge, éventuellement accompagnée d'une projection d'éclats, a pour but de causer le plus de dégâts possibles autour du point de mise à feu. Considérant la nature du projectile et ses dimensions l'effet recherché est ici moins la destruction totale de l'objectif que la provocation de dommages de nature à altérer le fonctionnement ou l'organisation générale de l'objectif visé.
Ce type de projectile est, par exemple, conventionnellement utilisé pour désorganiser des convois de véhicules en occasionnant à certains véhicules du convoi des dommages suffisant pour les mettre hors d'état de rouler. Ces véhicules immobilisés nécessitent alors des interventions plus ou moins longues pour leur remise en état ou dans le cas ou cette remise en état n'est pas possible pour leur dégagement vers une zone où ils ne sont pas susceptibles d'entraver la progression des autres véhicules.
Ce type de roquette peut équiper de manière simple une grande diversité de véhicules, en particulier des aéronefs de type hélicoptère, et permettent une première intervention rapide face à une menace détectée.
De manière générale, le lancement d'une roquette est réalisé de façon à ce que celle-ci suive une trajectoire rasante dont la longueur est à la fois fonction de l'accélération initiale subie par la roquette, et de l'angle de tir initial dans le plan vertical donné à la roquette par le dispositif de lancement équipant l'engin lanceur, l'hélicoptère par exemple. D'autres facteurs influent sur la portée, par exemple la vitesse de translation de l'engin lanceur. En ce qui concerne l'accélération initiale, celle-ci est donnée au moment du lancement par la mise à feu du propulseur de la roquette, dont la durée de fonctionnement est relativement courte. Pour la suite du vol qui suit l'arrêt du propulseur, la roquette suit une trajectoire balistique, essentiellement fonction de la valeur de l'angle de lancement, de l'accélération communiquée par le propulseur, de la vitesse initiale de l'engin lanceur, des efforts aérodynamiques subis et de l'attraction de pesanteur à laquelle est soumise la roquette pendant toute la durée du vol. L'accélération communiquée par le propulseur est généralement de valeur fixe, liée à la quantité et à la valeur énergétique de la substance contenue dans le propulseur. Par suite, l'unique action possible pour adapter la longueur de la trajectoire de la roquette à la distance séparant l'objectif du lanceur consiste à imposer un angle de lancement dont la valeur est telle que la trajectoire suivie par la roquette conduise celle-ci à percuter le sol au niveau de la zone d'impact souhaitée.
De telles roquettes présentent l'avantage d'être d'une mise en œuvre très simple, cette mise en œuvre ne nécessitant en particulier pas que le lanceur dispose de moyens sophistiqués. Dans la pratique le lanceur, effectue la mesure de la distance le séparant de l'objectif, et détermine l'angle de tir à appliquer à partir d'un modèle de trajectoire. L'angle de tir est ensuite appliqué et la roquette est lancée. Ce type de roquette présente également l'avantage d'être d'une fabrication peu coûteuse, dans la mesure où elle ne comporte aucun dispositif de correction de trajectoire.
En revanche, l'ensemble des incertitudes qui affectent les différents paramètres déterminant la trajectoire de la roquette ont une incidence directe sur le point d'impact. Les schémas des figures 1 et 2 illustrent les conséquences de ces imprécisions sur la trajectoire suivie par la roquette et sur la position réelle du point d'impact. Cette imprécision a pour conséquence que le point d'impact réel de la roquette se situe dans une zone d'incertitude autour du point théorique, zone dont la taille est notamment fonction de la distance parcourue. Du fait de l'étendue de la zone d'incertitude, l'efficacité d'un tir se trouve très sensiblement diminuée. C'est pourquoi, pour obtenir l'effet de désorganisation souhaité, il est généralement nécessaire de recourir au tir d'un grand nombre de roquettes. Il en résulte une limitation des capacités opérationnelles du lanceur, lequel ne peut emporter qu'un nombre limité de munitions, principalement lorsque le lanceur est un hélicoptère.
PRESENTATION DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de résoudre le problème que pose l'existence des incertitudes mentionnées précédemment et de réduire leur effet sur les capacités opérationnelles du lanceur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour contrôler la mise à feu de la charge explosive d'une roquette, le dispositif étant monté sur la roquette, comportant en combinaison : - des moyens pour effectuer l'acquisition et la mémorisation d'un paramètre relatif à la distance séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité, ce paramètre étant fourni à la roquette par le lanceur avant le lancement,
- des moyens pour déterminer la distance parcourue par la roquette depuis le lancement,
- des moyens pour comparer la distance parcourue par la roquette à la distance séparant au moment du lancement la roquette du point de mise à feu souhaité et pour effectuer la mise à feu de la charge lorsque les deux distances sont égales.
Selon une variante de réalisation de l'invention, les moyens pour estimer la distance parcourue comportent un chronomètre mis à zéro à l'instant du lancement de la roquette et le paramètre relatif à la distance est le temps de parcours nécessaire à la roquette pour rallier le point de mise à feu souhaité. Selon une autre variante préférée de l'invention, les moyens pour estimer la distance parcourue comportent un accéléromètre axial et le paramètre relatif à la distance est la distance même séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité ; la distance parcourue par la roquette étant obtenue par intégration double de l'accélération mesurée par rapport au temps.
Selon une variante déduite de la variante de réalisation préférée, les moyens d'acquisition acquièrent également la vitesse du porteur au moment du lancement de la roquette, cette vitesse étant intégrée au cours du temps et utilisée pour le calcul de la distance parcourue.
Selon une autre variante déduite de la variante de réalisation préférée, le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens pour détecter une variation anormale de l'accélération et effectuer la mise à feu de la roquette lorsque l'accélération mesurée est considérée comme anormale.
L'invention a également pour objet un procédé pour effectuer le lancement d'une roquette à charge explosive comportant un dispositif de contrôle de mise à feu de la charge selon l'invention, le procédé comportant lui-même les étapes suivantes :
- une étape de mesure de la distance porteur-objectif et de la vitesse du porteur,
- une étape de détermination du point de mise à feu souhaité de la charge de la roquette, ce point de mise à feu étant situé au-dessus et sensiblement à l'aplomb de l'objectif,
- une étape de détermination de la trajectoire théorique de la roquette et de l'angle de tir permettant à la roquette suivant une telle trajectoire de rallier le point de mise à feu souhaité,
- une étape de pointage de la roquette conformément à l'angle de tir,
- une étape de transmission des paramètres utiles à la roquette, - une étape de lancement de la roquette; ce procédé étant mis en œuvre par le porteur.
Outre le fait qu'il améliore sensiblement l'efficacité des roquettes explosives conventionnelles, le dispositif selon l'invention présente l'avantage d'être de conception simple, peu onéreuse et peu encombrante. Il présente également l'avantage de ne pas nécessiter l'installation de moyens complémentaires sophistiqués sur le porteur. Il peut en outre avantageusement être associé à un dispositif de mise à feu à l'impact.
DESCRIPTION DES FIGURES
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement au travers de la description qui suit, description accompagnée des figures annexées qui représentent :
- pour les figures 1 et 2 : une illustration, dans le cas d'une roquette classique non équipée du dispositif selon l'invention, des effets des incertitudes associées aux paramètres de tir, notamment à l'angle de tir, sur la position du point d'impact.
- pour la figure 3 : une illustration du principe de fonctionnement d'une roquette à charge explosive équipée du dispositif selon l'invention,
- pour les figures 4 et 5 : des schémas de principe de deux variantes du dispositif selon l'invention,
- pour les figures 6 et 7 : des courbes illustrant pour des cas d'emploi, pris comme exemples non limitatifs, le gain en efficacité obtenu grâce au dispositif selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE On considère tout d'abord les figures 1 et 2. Ces deux figures illustrent le problème technique induit par les incertitudes portant sur les paramètres de tir.
Comme il a été dit précédemment, une roquette à charge explosive est un projectile comportant un propulseur dont la durée de fonctionnement est courte, et qui suit après extinction du propulseur une trajectoire balistique. Ce projectile, de structure simple, n'est en outre généralement pas muni de gouverne et ne peut donc infléchir sa course. Aussi, lorsque l'on veut lancer une roquette sur un objectif ayant une position donnée par rapport à l'engin lanceur, un hélicoptère par exemple, on procède généralement à une mesure de la distance séparant le lanceur de la cible, puis on détermine la trajectoire permettant à la roquette d'atteindre l'endroit où est située la cible. S'agissant de roquettes à tête explosive l'effet destructeur est obtenu lorsque la roquette percute le sol. On parle de mise à feu à l'impact.
Le choix de la trajectoire s'effectue en choisissant l'angle de tir. En théorie, si l'angle de tir est maîtrisé, si la force de propulsion a sa valeur nominale et si aucun facteur extérieur, météorologique ou autre, ne vient perturber la course de la roquette, celle-ci entre en contact avec le sol au point prévu et explose dans la zone où se situent les objets, structures ou véhicules, que l'on souhaite endommager. Dans la pratique, selon la nature du lanceur, la maîtrise de l'angle de lancement est plus ou moins complète. Ainsi, dans le cas d'un hélicoptère par exemple, la précision avec laquelle la roquette est orientée suivant l'angle de tir déterminé varie en fonction des qualités du pilote, en fonction de la nature du tir, tir en vol stationnaire ou tir en mouvement et en fonction des moyens disponibles pour réaliser cette orientation. Ainsi par exemple si l'hélicoptère est équipé de tubes de lancement orientables la précision d'orientation sera vraisemblablement meilleure que si l'hélicoptère est équipé de tubes fixes et que l'orientation est obtenue en cabrant l'appareil, de la façon illustrée à la figure 2. Dans la pratique, il existe également une incertitude sur la force de propulsion de la roquette. Cette incertitude reste cependant faible dans la mesure où elle est fonction notamment de la masse de carburant contenu dans le propulseur, et que cette masse est bien maîtrisée en fabrication. Il en est de même pour la masse de la roquette.
D'autres paramètres génèrent des incertitudes : mauvaise connaissance de la vitesse du porteur au moment du tir, perturbations aérodynamiques liées à la roquette elle-même ou à des facteurs extérieurs (vent par exemple).
Le résultat de ces imprécisions est que, comme le montre en particulier la vue schématique de dessus de la figure 1 , le point d'impact pour une roquette donnée se situe dans un domaine 11 délimité par un ellipsoïde centré sur la zone 12 choisie comme objectif et dont l'axe passant par les foyers correspond sensiblement à l'axe
13 reliant le lanceur 14 à l'objectif 12.
Par suite, en l'état actuel de l'art, il est souvent nécessaire pour atteindre l'objectif désigné de tirer un grand nombre de roquettes, dont une part importante n'atteint pas l'objectif, mais va percuter le sol quelque part à l'intérieur de la zone de dispersion 11.
La longueur I du petit axe de l'ellipsoïde est par ailleurs fonction notamment du produit de l'erreur angulaire α, réalisée sur la direction de lancement en gisement, par la distance D séparant le lanceur de l'objectif. La longueur L du grand axe peut, quant à elle, être calculée en considérant l'écart de portée obtenu lorsque l'angle de tir réel dans le plan vertical diffère en plus ou en moins de l'angle de tir théorique de la valeur maximale de l'erreur. Dans le cas d'un tir selon une trajectoire relativement tendue, pour laquelle l'angle de tir est faible, il est possible d'estimer simplement la longueur de cet axe en considérant la hauteur h à laquelle se situe la roquette lorsqu'elle passe à l'aplomb de l'objectif lors d'un tir trop long représenté par la trajectoire 21 sur la figure 2. La distance L du point où se situe l'objectif au point d'impact 22 peut alors être approximée par le quotient de la hauteur h par la tangente de l'angle d'arrivée θ de la roquette par rapport à l'horizontale.
Ainsi par exemple pour une dispersion angulaire en gisement α égale à 1 °, la dispersion latérale du point d'impact (petit axe I de l'ellipsoïde 11 ), à une distance de 2km, aura pour valeur environ de 35m. De même, pour une dispersion angulaire en site β égale à 1 ° par rapport à l'angle de tir nominal e et un angle d'arrivée θ de 5°, h sera de l'ordre de 35m et la dispersion en portée autour du point d'impact (grand axe L de l'ellipsoïde) peut être estimée à environ 400m. II est à noter que, comme l'illustre la figure 1 et comme le montre l'exemple, la dispersion en portée du point d'impact est bien supérieure, pour des erreurs angulaires identiques en gisement et en site, à la dispersion latérale, ce qui justifie la forme en ellipsoïde de la zone de dispersion 11.
On considère à présent la figure 3 qui illustre le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention.
Le dispositif selon l'invention a pour objet de réduire la perte d'efficacité due à la dispersion sur la distance entre le point d'impact réel et le point de lancement. La dispersion latérale, jugée acceptable par ailleurs, ne fait l'objet d'aucun traitement particulier. Plus précisément le dispositif selon l'invention propose de réduire la distance entre le point de mise à feu de la charge et la cible.
La figure 3 représente le cas d'un tir trop haut, tel que la trajectoire 21 de la figure 2. Le cas d'un tir trop court tel que la trajectoire 23 de la figure 2 sera décrit plus loin : on évitera cette situation en introduisant un biais systématique vers le haut sur l'angle de tir. Comme l'illustre la figure 3, le dispositif selon l'invention a pour principal objet d'opérer une mise à feu de la roquette 31 conditionnée par un critère de distance. A cet effet il est conçu pour déterminer la distance parcourue par la roquette à tout instant suivant le lancement, puis à comparer cette distance avec la distance D séparant le lanceur du point de mise à feu souhaité. Quand la distance parcourue est égale à la distance D, la charge de la roquette est mise à feu. Le point de mise à feu 32 est, selon l'invention, défini comme un point de la trajectoire situé à l'aplomb de la zone 12 correspondant à l'objectif à atteindre. Pour la trajectoire 21 , où la roquette est tirée avec un angle initial de e+β, la mise à feu de la charge se produira à la hauteur h au-dessus du sol.
Si on prend comme pour l'exemple précédent un tir effectué sur un objectif situé à une distance D égale à 2km, et une dispersion β sur l'angle de tir de la roquette égale à 1 °, on obtient dans le plan vertical une distance entre le point de mise à feu et la cible égale à h, soit environ 35 mètres. Cette valeur est donc avantageusement comparable à la dispersion en latéral qui affecte la position d'une roquette conventionnelle, connue de l'art antérieur. Grâce au dispositif de mise à feu selon l'invention, l'efficacité de la roquette n'est ainsi avantageusement plus affectée par la position du point d'impact qui correspondrait au prolongement de la trajectoire réelle suivie par la roquette.
On considère à présent les figures 4 et 5. Celles-ci présentent de manière synoptique l'ensemble des moyens qui composent le dispositif selon l'invention, selon deux variantes de réalisation.
Le dispositif selon l'invention est un dispositif autonome qui effectue la mise à feu de la charge de la roquette à un instant correspondant au passage de la roquette à l'aplomb de l'objectif à endommager.
Pour pouvoir déterminer à quel moment la roquette passe au point correspondant, le dispositif selon l'invention détermine dans une première variante de réalisation, illustrée par la figure 4, le temps écoulé depuis le lancement de la roquette. Ce temps est comparé au temps de parcours nécessaire à la roquette pour rejoindre le point de mise à feu souhaité, temps de parcours calculé par le lanceur en fonction de la distance à laquelle se situe l'objectif et de la vitesse propre du lanceur, si celui-ci procède à un tir en mouvement. Lorsque le temps écoulé mesuré par le dispositif est égal au temps de parcours théorique fourni par le lanceur, le dispositif selon l'invention fait exploser la charge de la roquette qui se trouve alors à l'aplomb de l'objectif.
Dans cette variante de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte donc des moyens 41 d'acquisition, destiné à acquérir et à mémoriser les paramètres fournis par le lanceur. Parmi ces paramètres on trouve principalement le temps de parcours théorique nécessaire à la roquette pour rallier le point d'explosion 32 depuis le lanceur. Le dispositif selon l'invention comporte également, dans cette variante, des moyens 42 pour déterminer le temps écoulé depuis le lancement de la munition, un chronomètre par exemple. Ces moyens sont mis à zéro par le lanceur, ou sur son ordre, lors du lancement. Le dispositif comporte enfin des moyens 43 de décision qui comparent le temps écoulé au temps de parcours mémorisé et qui font exploser la charge de la roquette sitôt que le temps mesuré est égal au temps de parcours souhaité.
Dans une deuxième variante de réalisation, variante préférée illustrée par la figure 5, le dispositif selon l'invention, pour pouvoir déterminer à quel moment la roquette passe à l'aplomb de l'objectif, détermine la distance parcourue par la roquette depuis le lancement. La distance parcourue est comparée à la distance D séparant le lanceur de l'objectif, distance qui dans le cas d'un tir selon une trajectoire rasante est sensiblement égale à la distance que doit parcourir la roquette le long de sa trajectoire. Sitôt que la distance parcourue est égale à la distance de parcours théorique, le dispositif selon l'invention fait exploser la charge de la roquette qui se trouve alors à l'aplomb de l'objectif. Dans cette deuxième variante de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte donc des moyens 51 d'acquisition, destinés, comme les moyens 41 à acquérir et à mémoriser les paramètres utiles fournis par le lanceur. Les paramètres utiles sont ici principalement la distance de parcours théorique et la vitesse propre du lanceur, si celui-ci procède à un tir en mouvement. Le dispositif selon l'invention comporte également, dans cette deuxième variante, des moyens 52 pour déterminer à tout moment la distance parcourue. Les moyens 52 sont principalement constitués d'un accéléromètre 53 permettant de déterminer l'accélération axiale de la roquette, suivi d'un double intégrateur 54. Les moyens 52 effectuent ainsi le calcul de la distance parcourue en effectuant une double intégration au cours du temps de l'accélération mesurée. La première intégration permet de déterminer à tout instant la vitesse courante de la roquette à partir de la vitesse du lanceur et de l'accélération mesurée. L'intégration de la vitesse permet de déterminer la distance parcourue.
La pesanteur n'est pas mesurée par l'accéléromètre 53. Lors du calcul de la distance parcourue elle peut être soit négligée, soit ajoutée sur la base d'une valeur théorique de sa composante sur l'axe roquette. Le dispositif comporte en outre des moyens 55 de décision qui comparent la distance parcourue à la longueur de la trajectoire théorique séparant la roquette au moment du lancement du point d'explosion souhaité. Sitôt que la distance parcourue est égale à la longueur de la trajectoire théorique les moyens 55 font exploser la charge de la roquette.
Cette deuxième variante permet en outre avantageusement d'implémenter des moyens permettant de détecter une accélération anormale de la roquette. Une telle situation peut alors être signalée aux moyens de décision qui, dans l'hypothèse où cette variation est considérée comme inacceptable, peuvent déclencher la mise à feu de la charge.
Pour tirer le profit maximum du dispositif selon l'invention, il est possible d'augmenter volontairement l'angle de tir des roquettes de façon à ce que la roquette parvienne toujours à l'aplomb de l'objectif, même pour un tir trop court. Dans le cas d'un tir nominal, la roquette survolera alors l'objectif à une altitude H. Pour un tir trop long, la cible sera survolée à une altitude supérieure à H. Un compromis doit être recherché au niveau de l'augmentation de l'angle de tir pour que le bénéfice obtenu sur les trajectoires trop courtes ne soit pas annulé par l'augmentation de distance entre le point de mise à feu et la cible introduite pour les autres trajectoires.
Par suite un procédé de lancement d'une roquette à charge explosive comportant un dispositif de contrôle de mise à feu selon l'invention permettant de tirer le meilleur parti du dispositif peut être décrit par les étapes suivantes :
- une étape de mesure de la distance porteur-objectif et de la vitesse du porteur,
- une étape de détermination du point de mise à feu souhaité de la charge de la roquette, ce point de mise à feu étant situé au-dessus et sensiblement à l'aplomb de l'objectif,
- une étape de détermination de la trajectoire théorique de la roquette et de l'angle de tir permettant à la roquette suivant une telle trajectoire de rallier le point de mise à feu,
- une étape de pointage de la roquette conformément à l'angle de tir,
- une étape de transmission des paramètres utiles à la roquette, - une étape de lancement de la roquette;
Néanmoins, il est bien entendu possible d'utiliser les roquettes équipées d'un dispositif de mise à feu selon l'invention avec un lanceur seulement capable de déterminer la trajectoire conduisant la roquette à un impact sur l'objectif. La suite de la description montre à ce propos que même dans cette configuration le dispositif selon l'invention accroît l'efficacité des tirs.
On s'intéresse à présent aux figures 6 et 7. Les courbes présentées par ces deux figures permettent de mettre en évidence le caractère avantageux du dispositif selon l'invention. Ces deux figures correspondent à un exemple de mise en œuvre du dispositif selon l'invention. Dans cet exemple, on considère un tir à courte portée, depuis un lanceur de type hélicoptère en vol stationnaire pour la figure 6, et en mouvement pour la figure 7. Dans cet exemple, l'objectif est un groupe de véhicules.
On étudie le gain sur l'efficacité d'une roquette à tête explosive selon qu'elle est équipée ou non du dispositif selon l'invention. Les imperfections du dispositif sont prises en compte au travers de la dispersion à 1σ sur la distance de mise à feu , incluant à la fois l'erreur de mesure de la distance porteur-cible et l'erreur de mesure de la distance parcourue. Sur ces figures, la droite horizontale d'ordonnée 1 correspond à l'efficacité d'une roquette à tête explosive conventionnelle, non équipée du dispositif selon l'invention.
Dans cet exemple on présente le cas où la roquette selon l'invention est tirée sans modification de l'angle de tir, le tir étant effectué de la même façon que pour une roquette conventionnelle (courbes 61 et 71 en pointillés), et le cas ou l'angle de tir est augmenté volontairement (offset de tir) de telle façon que la trajectoire nominale de la roquette passe au-dessus de l'objectif (courbes 62 et 72 en traits pleins). L'introduction d'un offset permet d'augmenter l'efficacité du tir en évitant des impacts en avant de la cible. Ces impacts consécutifs à des trajectoires trop courtes ne permettent pas au dispositif de mise à feu selon l'invention de fonctionner et la roquette est alors détruite par le système de mise à feu à l'impact. L'introduction d'un offset permet aussi de réduire les dommages collatéraux consécutifs à l'explosion de roquettes pour lesquelles la dispersion en site aurait généré des angles de tir trop faibles.
L'étude des figures 6 et 7 permet de constater que le dispositif selon l'invention permet d'augmenter sensiblement l'efficacité de tir, même dans les cas moins favorables où le tir de roquettes équipées du dispositif selon l'invention est réalisé de la même façon (sans offset) que celui de roquettes conventionnelles.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif pour contrôler la mise à feu de la charge explosive d'une roquette, ledit dispositif étant monté sur la roquette et comportant en combinaison :
- des moyens pour effectuer l'acquisition et la mémorisation d'un paramètre relatif à la distance séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité, ce paramètre étant fourni à la roquette par le lanceur avant le lancement,
- des moyens pour déterminer la distance parcourue par la roquette depuis le lancement, - des moyens pour comparer la distance parcourue par la roquette à la distance séparant au moment du lancement la roquette du point de mise à feu souhaité et pour effectuer la mise à feu de la roquette lorsque les deux distances sont égales.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel les moyens pour estimer la distance parcourue comportent un chronomètre mis à zéro à l'instant du lancement de la roquette, le paramètre relatif à la distance séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité étant le temps de parcours nécessaire à la roquette pour rallier le point de mise à feu souhaité.
3. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel les moyens pour estimer la distance parcourue comportent un accéléromètre axial, le paramètre relatif à la distance séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité étant cette distance même; la distance parcourue par la roquette étant obtenue par double intégration de l'accélération mesurée par rapport au temps.
4. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel les moyens pour estimer la distance parcourue comportent un accéléromètre axial, le paramètre relatif à la distance séparant initialement la roquette du point de mise à feu souhaité étant cette distance même ; la distance parcourue par la roquette étant obtenue par double intégration par rapport au temps de l'accélération mesurée complétée par un terme représentant l'influence de la pesanteur.
5. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 3 ou 4, dans lequel les moyens d'acquisition acquièrent également la vitesse du porteur au moment du tir, cette vitesse étant intégrée au cours du temps et utilisée pour le calcul de la distance parcourue.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, comportant en outre des moyens pour détecter une variation anormale de l'accélération mesurée et effectuer la mise à feu de la charge de la roquette lorsque l'accélération mesurée est considérée comme anormale.
7. Procédé pour effectuer le lancement d'une roquette à charge explosive comportant un dispositif de contrôle de mise à feu de la charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
- une étape de mesure de la distance porteur-objectif, - une étape de détermination du point de mise à feu souhaité de la charge de la roquette,
- une étape de détermination de la trajectoire théorique de la roquette et de l'angle de tir permettant à la roquette suivant une telle trajectoire de rallier le point de mise à feu souhaité, - une étape d'orientation de la roquette conformément à l'angle de tir,
- une étape de transmission des paramètres utiles à la roquette,
- une étape de lancement de la roquette; ce procédé étant mis en œuvre par le lanceur.
8. Procédé selon la revendication 7 comportant en outre une étape de mesure de la vitesse du porteur.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 dans lequel le point de mis à feu souhaité se situe au-dessus et sensiblement à l'aplomb de l'objectif.
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