FR2643143A1

FR2643143A1 - DEFENSE MINE AGAINST MOVING OBJECTS

Info

Publication number: FR2643143A1
Application number: FR8617300A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Sassmannshausen
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1990-08-17
Anticipated expiration: 2006-12-10
Also published as: FR2643143B1; NL8603124A; GB2228066B; DE3543769A1; GB2228066A; IT8648731A0; GB8628165D0; IT1221063B

Abstract

La mine présente une base 10 se tenant sur le sol sur laquelle un boîtier 11 est supporté à la cardan. Sur le boîtier 11 se trouve fixée une antenne radar 12 qui détecte une cible approchante 15 et qui oriente dans la direction de l'objet 15 la charge formant projectile contenue dans le boîtier 11. Après dépassement d'une distance minimale de l'objet 15 la charge est mise à feu. L'approche de l'objet 15 est détectée par plusieurs capteurs acoustiques 13 qui mettent le système dans l'état de veille.The mine has a base 10 standing on the ground on which a housing 11 is gimbal supported. On the housing 11 is fixed a radar antenna 12 which detects an approaching target 15 and which orients in the direction of the object 15 the charge forming the projectile contained in the housing 11. After exceeding a minimum distance from the object 15 the charge is ignited. The approach of the object 15 is detected by several acoustic sensors 13 which put the system in the standby state.

Description

MINE DE DEFENSE CONTRE DES OBJETS EN MOUVEMENT.DEFENSE MINE AGAINST MOVING OBJECTS.

L'invention est relative à une mine de défense contre des objets en mouvement, en particulier des hélicoptères, comportant une charge formant projectile montée dans un boîtier, une antenne pour la détec- tion de l'objet et un dispositif de commande pour la détermination du The invention relates to a mine for defense against moving objects, in particular helicopters, comprising a projectile charge mounted in a housing, an antenna for detecting the object and a control device for determining of

moment de mise à feu de la charge en fonction du signal de l'antenne. moment of ignition of the load as a function of the antenna signal.

Les hélicoptères, en particulier les hélicoptères de combat, constituent une menace croissante pour les armées. Les systèmes de défense habituels ne sont pas particulièrement appropriés à la lutte contre ces hélicoptères extrêmement mobiles opérant à basse altitude Helicopters, particularly combat helicopters, pose a growing threat to armies. The usual defense systems are not particularly suitable for the fight against these extremely mobile helicopters operating at low altitude

(environ 5 à 50 mètres).(about 5 to 50 meters).

La présente invention a pour objet la création d'une mine du The present invention relates to the creation of a mine of

type mentionné précédemment qui puisse être mise en position rapide- previously mentioned type which can be put in the fast position-

ment et sans difficulté et qui puisse être mise en action de manière without difficulty and which can be put into action in a way

efficace contre des objectifs se déplaçant relativement rapidement. effective against relatively fast moving targets.

La solution de ce problème est obtenue selon l'invention par le fait que le bottier est supporté à la cardan sur une base, qu'un dispositif d'entraînement est prévu pour orienter en poursuite le boîtier en fonction de la direction d'incidence des signaux reçus par The solution to this problem is obtained according to the invention by the fact that the boot is supported on the gimbal on a base, that a drive device is provided for orienting in pursuit the housing as a function of the direction of incidence of the signals received by

l'antenne de façon que la direction d'action de la charge, éventuel- the antenna so that the direction of action of the load,

lement en tenant compte d'une visée en avant, suive le mouvement de l'objet et que le dispositif de commande mette à feu la charge lorsque la distance de l'objet par rapport à l'antenne atteint un taking into account a forward sight, follows the movement of the object and that the control device ignites the load when the distance from the object to the antenna reaches a

minimum ou devient inférieure à une valeur de seuil. minimum or becomes less than a threshold value.

Une telle mine constitue un ensemble autonome qui peut être disposé sur le sol avec un véhicule de pose ou également être lancé par une fusée. Bien entendu les mines ainsi disposées peuvent être activées ou désactivées par télécommande de façon à permettre de passer sur un champ de mines si cela est nécessaire. Par ailleurs chaque mine est une unité autonome qui contient tous les éléments nécessaires à la détection et la poursuite de l'objectif et dans laquelle le dispositif de commande détermine à lui seul le moment du Such a mine constitutes an autonomous assembly which can be placed on the ground with a laying vehicle or also be launched by a rocket. Of course, the mines thus arranged can be activated or deactivated by remote control so as to allow passing over a minefield if necessary. In addition each mine is an autonomous unit which contains all the elements necessary for the detection and the pursuit of the objective and in which the control device alone determines the moment of

tir. Les charges formant projectile ont une portée importante d'envi- shoot. The projectile charges have a significant range of approx.

ron 100 à 150 m avec une force de pénétration élevée. Le projectile est formé après l'explosion d'une charge explosive, par un insert ron 100 to 150 m with a high penetration force. The projectile is formed after the explosion of an explosive charge, by an insert

métallique qui recouvrait la charge explosive. metal covering the explosive charge.

La mine réalise une poursuite autonome de l'objectif à l'aide de l'antenne et du dispositif de commande, la direction d'action suivant le mouvement de l'objet par la mise en oeuvre correspondante du dispositif d'entraînement. L'antenne est de préférence une antenne radar qui fait partie d'une installation radar. Le centre de gravité de l'objectif peut également être déterminé à l'aide d'un tel radar The mine carries out an autonomous pursuit of the objective using the antenna and the control device, the direction of action following the movement of the object by the corresponding implementation of the drive device. The antenna is preferably a radar antenna which is part of a radar installation. The center of gravity of the objective can also be determined using such a radar

afin de pouvoir régler avec précision la direction d'action de la. in order to be able to precisely adjust the direction of action of the.

charge sur l'objet.load on the object.

La mine selon l'invention peut être mise en oeuvre non seulement pour la défense contre des hélicoptères mais également contre The mine according to the invention can be used not only for defense against helicopters but also against

d'autres objets volant à basse altitude ainsi que contre des véhicu- other objects flying at low altitude as well as against vehicles

les blindés. Un avantage particulier réside dans le fait que la mine a juste besoin d'être posée. Il n'est pas nécessaire de prévoir un alignement particulier au moment de la pose étant donné que la mine réalise une détermination autonome de la cible et que la direction armored vehicles. A particular advantage is that the mine just needs to be laid. It is not necessary to plan a particular alignment at the time of the installation since the mine carries out an autonomous determination of the target and that the direction

d'action s'aligne automatiquement sur l'objectif. action automatically aligns with the objective.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'antenne est fixée au boîtier et est mobile avec celui-ci sous l'action du dispositif d'entraînement. De cette manière, on est certain que l'alignement de l'antenne correspond toujours avec la direction d'action. L'antenne est orientée en poursuite vers la cible par le dispositif de commande de sorte que la charge formant projectile est According to a preferred embodiment of the invention, the antenna is fixed to the housing and is movable with the latter under the action of the drive device. In this way, it is certain that the alignment of the antenna always corresponds with the direction of action. The antenna is oriented in tracking towards the target by the control device so that the projectile charge is

simultanément alignée vers la cible. simultaneously aligned to the target.

L'antenne peut présenter un réflecteur qui est refermé sur le bottier dans un état de veille et, dans un état de recherche, est déployé de façon que l'axe du réflecteur soit exactement parallèle à The antenna may have a reflector which is closed on the case in a standby state and, in a search state, is deployed so that the axis of the reflector is exactly parallel to

la direction d'action de la charge. Dans l'état de veille, le réflec- the direction of action of the load. In the standby state, the reflec-

teur recouvre le boItier et protège de cette manière la charge for- tor covers the casing and in this way protects the charge

mant projectile contre l'environnement, par exemple contre la pluie. mant projectile against the environment, for example against rain.

De préférence, une pluralité de capteurs sont montés sur la base de façon à pouvoir être expulsés dans différentes directions à partir de la base et recevoir les ondes sonores émises par l'objet. Les capteurs agissent sur le dispositif de commande de façon que celui-ci Preferably, a plurality of sensors are mounted on the base so that they can be expelled in different directions from the base and receive the sound waves emitted by the object. The sensors act on the control device so that it

soit placé dans un état de recherche lors de l'approche d'un objet. is placed in a search state when approaching an object.

Lorsqu'au moins l'un des capteurs émet un signal, le corps actif, qui dans la position d'attente se trouve avec l'insert dirigé vers la base, s'oriente et l'antenne est déployée. Les capteurs présentent une portée plus grande que l'antenne ainsi que la charge formant When at least one of the sensors emits a signal, the active body, which in the standby position is with the insert directed towards the base, is oriented and the antenna is deployed. The sensors have a greater range than the antenna as well as the charge forming

projectile de sorte que la mine est déjà prête lorsque l'objet pénè- projectile so that the mine is already ready when the object penetrates

tre dans la zone da réception de l'antenne. Les capteurs servent à l'activation du système et à la détermination approximative de la direction d'approche de l'objet. Ils peuvent être expulsés par des ressorts ou par des charges pyrotechniques d'appoint. Il est possible de tester et d'étalonner les capteurs à intervalles réguliers au moyen d'un émetteur de signaux. Lorsque l'antenne a détecté la cible, la position la trajectoire et la vitesse de l'objet sont déterminées dans le dispositif de commande afin d'orienter la charge (le corps actif) en poursuite selon ces données. Si l'objet se trouve dans une position convenable pour être atteint, la charge est mise à feu. Les be in the reception area of the antenna. The sensors are used to activate the system and to roughly determine the approach direction of the object. They can be expelled by springs or by additional pyrotechnic charges. It is possible to test and calibrate the sensors at regular intervals using a signal transmitter. When the antenna has detected the target, the position, the trajectory and the speed of the object are determined in the control device in order to orient the load (the active body) in pursuit according to these data. If the object is in a position suitable for being hit, the charge is fired. The

objets qui sont détectés à la limite de la zone d'action sont atta- objects which are detected at the edge of the action zone are attacked

qués uniquement vers la fin de la période de fonction de la mine, lorsqu'il ne peut être escompté que l'objet s'approchera encore de la only towards the end of the mine's operating period, when it cannot be expected that the object will still approach the

mine pendant la période de fonction. mine during the period of office.

L'invention sera décrite de manière plus précise sur la base d'un exemple de réalisation nullement limitatif illustré par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique de la mine en position d'attente lors de l'approche d'un objet; la figure 2 montre l'état de recherche et la mise à feu de la mine; The invention will be described in more detail on the basis of an exemplary embodiment which is in no way limiting, illustrated by the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic representation of the mine in the standby position when approaching an object; Figure 2 shows the research status and the firing of the mine;

la figure 3 est une représentation schématique de la construc- Figure 3 is a schematic representation of the construction

tion de la mine; et la figure 4 est une représentation schématique d'une fusée pour tion of the mine; and Figure 4 is a schematic representation of a rocket for

la pose de plusieurs mines.the laying of several mines.

Comme on peut le voir sur la figure 1, une mine a été déposée sur le sol avec sa base 10 en contact avec le sol. Un boltier il est suspendu à la cardan sur la base 10, le bottier contenant la charge As can be seen in Figure 1, a mine was deposited on the ground with its base 10 in contact with the ground. A boltier it is suspended from the gimbal on base 10, the bootler containing the load

formant projectile. L'antenne 12 est refermée sur le dessus du boT- forming a projectile. The antenna 12 is closed on the top of the box

tier 11. La mine comnporte quatre capteurs 13 qui, après la pose, ont été expulsés dans différentes directions. Chaque capteur est relié à la base par un câble 14. Le capteurs 13 sont de préférence placés en croix c'esta-dire que deux capteurs sont chaque fois expulsés selon des directions opposées de sorte que les angles entre deux capteurs voisins 13 par rapport à la base 10 sont de 900. Les capteurs 13 se tier 11. The mine includes four sensors 13 which, after installation, were expelled in different directions. Each sensor is connected to the base by a cable 14. The sensors 13 are preferably placed in a cross, that is to say that two sensors are each expelled in opposite directions so that the angles between two neighboring sensors 13 relative to the base 10 are 900. The sensors 13 are

trouvent à une distance de plusieurs mètres de la base 10. found at a distance of several meters from base 10.

Les signaux de réception des capteurs acoustiques 13 sont trai- The reception signals of the acoustic sensors 13 are processed

tés de façon à permettre une détermination approximative de la direc- tees to allow an approximate determination of the direction

tion d'un objet 15 en approche. La détermination de la direction de l'objet peut être effectuée par exemple en comparant les différences tion of an object 15 on approach. The direction of the object can be determined for example by comparing the differences

de phase des signaux oscillants reçus par les capteurs 13. phase of the oscillating signals received by the sensors 13.

Lorsque les capteurs 13 ont reconnu l'approche d'un objet 15, When the sensors 13 have recognized the approach of an object 15,

par exemple un hélicoptère, la mine est placée dans l'état de recher- for example a helicopter, the mine is placed in the research state

che illustré sur la figure. L'antenne 12 qui fait partie d'une installation radar de poursuite est déployée et orientée vers l'objet 15 de façon que l'axe de réception de l'antenne soit dirigé vers le centre de gravité de l'objet 15. De cette manière, le bottier 11 est également orienté vers l'objet 15. Lorsque l'objet 15 se trouve dans la zone d'action de la charge, la charge formant projectile est mise che illustrated in the figure. The antenna 12 which is part of a tracking radar installation is deployed and oriented towards the object 15 so that the receiving axis of the antenna is directed towards the center of gravity of the object 15. From this In this way, the boot 11 is also oriented towards the object 15. When the object 15 is in the area of action of the charge, the charge forming a projectile is put

à feu de sorte qu'un projectile 16 est tiré sur l'objet 15. so that a projectile 16 is fired at the object 15.

Dans l'exemple précédent, le rayon de détection ri des capteurs 13 est de l'ordre de 150 m tandis que le rayon d'action r2 de la charge formant projectile est de l'ordre de 100 m. La charge est mise à feu lorsque l'objet 15 se trouve à l'intérieur du rayon r,, la mine étant dirigée vers l'objet 15. Une autre possibilité consiste à déterminer la distance de l'objet 15 par rapport à la mine et à In the previous example, the detection radius ri of the sensors 13 is of the order of 150 m while the action radius r2 of the charge forming the projectile is of the order of 100 m. The charge is ignited when the object 15 is inside the radius r ,, the mine being directed towards the object 15. Another possibility consists in determining the distance of the object 15 from the mine and to

procéder à la mise à feu lorsque la distance de l'objet 15 par rap- proceed with firing when the distance of the object 15 from

port à la mine atteint une valeur minimale. port at the mine reaches a minimum value.

La construction de la mine est représentée de manière schémati- The construction of the mine is shown diagrammatically

que sur la figure 3. La base 10 qui est posée sur le sol renferme la partie fonctionnelle de la mine. Sur la base 10 sont montés les capteurs 13 qui peuvent être expulsés. Sur la face supérieure de la base 10 est supporté un cadre 17 pouvant pivoter autour d'un axe vertical et entratné par un moteur 18 placé sur la base 10. Une as in Figure 3. The base 10 which is placed on the ground contains the functional part of the mine. On the base 10 are mounted the sensors 13 which can be expelled. On the upper face of the base 10 is supported a frame 17 which can pivot around a vertical axis and driven by a motor 18 placed on the base 10. A

fourchette 19 pouvant pivoter autour d'un axe horizontal est suppor- fork 19 which can pivot around a horizontal axis is supported

tée sur la branche en saillie du cadre 17, le bottier 20 étant sus- tee on the protruding branch of the frame 17, the boot 20 being above

pendu entre les branches de ladite fourchette. Le bottier 20 peut être monté de manière rigide sur la fourchette 19; en variante il est possible de monter le bottier 20 de façon qu'il puisse pivoter autour d'un axe horizontal par rapport à la fourchette 19 en prévoyant en outre un troisième moteur. En, principe le pivotement par rapport à deux axes suffit pour orienter le boTtier 20 dans n'importe quelle hung between the branches of said fork. The case 20 can be rigidly mounted on the fork 19; alternatively it is possible to mount the boot 20 so that it can pivot about a horizontal axis relative to the fork 19, further providing a third motor. In principle, the pivoting with respect to two axes is sufficient to orient the housing 20 in any

direction. Le pivotement de la fourchette 19 autour d'un axe horizon- direction. The pivoting of the fork 19 around a horizontal axis-

tal est réalisé au moyen d'un moteur 21 fixé au cadre 17. tal is produced by means of a motor 21 fixed to the frame 17.

Le bottier 20 de forme générale cylindrique contient la charge 22 formant projectile qui est constituée d'une matière explosive 23 qui est recouverte sur l'une de ses faces frontales avec un insert métallique concave 24. Du côté opposé à l'insert 24 se trouve le dispositif de mise à feu 26 et l'amorce 25. Sur la face arrière du bottier 20 est en outre monté le générateur de signal 27 qui émet des signaux qui sont reçus par les capteurà 13 afin d'étalonner les The shell 20 of generally cylindrical shape contains the charge 22 forming a projectile which consists of an explosive material 23 which is covered on one of its front faces with a concave metal insert 24. On the side opposite to the insert 24 is the firing device 26 and the initiator 25. On the rear face of the boot 20 is further mounted the signal generator 27 which emits signals which are received by the sensors 13 in order to calibrate the

capteurs 13 et de tester leur capacité de fonctionnement. sensors 13 and test their operating capacity.

L'antenne 12 présente un réflecteur parabolique 28 qui est fixé par une articulation 29 sur l'extrémité supérieure du bottier 20. La partie 28a d'émission et de réception de l'antenne 12 est disposée de la manière habituelle au foyer du réflecteur 28. Le dispositif de The antenna 12 has a parabolic reflector 28 which is fixed by a hinge 29 on the upper end of the case 20. The transmission and reception part 28a of the antenna 12 is arranged in the usual manner at the focus of the reflector 28 The device

commande 30 est fixé au dos du réflecteur 28. control 30 is fixed to the back of reflector 28.

Lorsque les capteurs 13 ont détecté l'approche d'un objet, l'antenne 12, qui fermait tout d'abord la face frontale supérieure du bottier 20 est déployée sous l'action d'un moteur, non représenté sur la figure, de sorte que l'axe du réflecteur 28 soit parallèle à l'axe du bottier 20. Dans une étape de recherche, le bottier 20 est orienté par action des moteurs 18 et 21 jusqu'à ce que l'axe de l'antenne soit aligné sur l'objet 15. Dans ce but, l'installation radar émet de manière connue des impulsions qui sont réfléchies par l'objet 15 et reçues par l'antenne 12. L'éloignement de l'objet par rapport à la When the sensors 13 have detected the approach of an object, the antenna 12, which first closed the upper front face of the boot 20 is deployed under the action of a motor, not shown in the figure, of so that the axis of the reflector 28 is parallel to the axis of the case 20. In a search step, the case 20 is oriented by the action of the motors 18 and 21 until the axis of the antenna is aligned on the object 15. For this purpose, the radar installation transmits in a known manner pulses which are reflected by the object 15 and received by the antenna 12. The distance of the object from the

mine peut être déterminé à partir de la durée de trajet des impul- mine can be determined from the pulse travel time

sions. Lorsque cet éloignement est inférieur au rayon d'action r2 (figure 2) la charge 22 est mise à feu et le projectile 16 qui en sions. When this distance is less than the radius of action r2 (Figure 2) the charge 22 is fired and the projectile 16 which

résulte se déplace à grande vitesse vers l'objet 15. result is moving at high speed towards object 15.

Si, après expiration d'une période de fonction déterminée après mise en oeuvre de l'état de recherche, aucune condition suffisante If, after the expiration of a determined period of office after implementation of the search state, no sufficient condition

pour la mise à feu n'a été obtenue c'est-à-dire dans le cas de condi- for ignition was not obtained, i.e. in the case of condi-

tions de tir défavorables (par exemple lorsque l'objet est trop unfavorable shooting conditions (for example when the object is too

éloigné) le système est à nouveau mis dans un état de veille. remote) the system is again put into a standby state.

L'antenne 12 est alors à nouveau refermée sur le boîtier 20. La mine est désamorcée avant l'expiration de la durée de fonction et cet état est affiché, par exemple par le déploiement d'un fanion à partir de The antenna 12 is then again closed on the housing 20. The mine is defused before the expiration of the operating time and this state is displayed, for example by the deployment of a pennant from

la base 10.base 10.

La mine qui vient d'être décrite peut être posée ou mise en oeuvre de manière simple par une seule personne. Il est également possible de lancer plusieurs mines à partir d'une fusée d'une manière The mine which has just been described can be laid or implemented in a simple manner by a single person. It is also possible to launch multiple mines from a rocket in one way

connue. Le principe d'une telle fusée est représenté à la figure 4. known. The principle of such a rocket is shown in Figure 4.

La fusée 31 contient un propulseur 32 et, dans la fusée de tête, un détonateur temporisé 33. Les gaz de propulsion formés par le propulseur 32 s'échappent par des buses 34 montées sur le coté de façon inclinée et dirigées vers le bas. Le fuselage de la fusée se prolonge vers l'arrière après les buses 34 et contient, dans le mode de réalisation illustré, deux mines Ml et M2. Chaque mine est munie d'un dispositif d'expulsion 35 et contient en outre un parachute. La fusée est mise à feu à partir d'un simple lanceur (par exemple un tube d'emballage). Le détonateur temporisé 33 est réglé de façon que les mines M1 et M2 soient séparées après une durée de vol déterminée à une altitude d'environ 150 à 200 m à la suite de quoi les mines descendent accrochées à leur parachute et se trouvent réparties dans The rocket 31 contains a propellant 32 and, in the head rocket, a timed detonator 33. The propellant gases formed by the propellant 32 escape through nozzles 34 mounted on the inclined side and directed downwards. The fuselage of the rocket extends rearwards after the nozzles 34 and contains, in the illustrated embodiment, two mines Ml and M2. Each mine is fitted with an expulsion device 35 and also contains a parachute. The rocket is fired from a simple launcher (for example a packaging tube). The timed detonator 33 is adjusted so that the mines M1 and M2 are separated after a determined flight time at an altitude of about 150 to 200 m after which the mines descend hooked to their parachute and are distributed in

la zone de pose. La fusée 31 a une portée d'au maximum environ 5 km. the laying area. Rocket 31 has a maximum range of approximately 5 km.

Claims

1. Mine for defense against moving objects, in

particularly helicopters, comprising a load forming a pro-

jectile, mounted in a case, an antenna for detecting the object and a control device for determining the moment

load firing according to the antenna signal, charac-

terrified by the fact that the boot (20) is supported on the gimbal on a base (10), that a drive device (18, 21) is provided

to orient the shoemaker (20) in pursuit according to the direction

tion of incidence of the signals received by the antenna (12) so that the direction of action of the load (23), possibly taking into account an aiming forward, follows the movement of the object (15) , and that the control device ignites the charge (23) when the distance of the object (15) from the antenna (12) reaches a minimum or

becomes less than a threshold value.

2. Mine according to claim 1, characterized in that

the antenna (12) is fixed to the boot (20) and movable with the latter.

3. Mine according to claims 1 or 2, characterized by the

causes the antenna (12) to include a reflector (28) which, in a state

standby is closed on the case (20) and, in a search state

che, is deployed so that the axis of the reflector is exactly

parallel to the direction of action of the load (23).

4. Mine according to any one of claims 1 to 3, charac-

terrified by the fact that several sensors (13) are mounted on the

base (10) so that it can be expelled from it in different directions

tions and receive the sound waves emitted by the object (15) the sensors acting on the control device so that it is placed in a search state when approaching an object (15).

5. Mine according to claim 4, characterized in that

the sensors (13) each have a direct reception characteristic

tional.

6. Mine according to claims 4 or 5, characterized by

fact that a signal transmitter (27) is provided on the case (20) or

the base (10) in order to calibrate the sensors (13).