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Dispositif antidétection par radar d'une superstructure aplatie de navire.
La présente invention concerne un dispositif antidétection par ra-
dar d'une superstructure aplatie de navire.
On sait que l'armement d'un navire de combat, en plus ou à la
place des canons et torpilles usuels, comporte des batteries de missiles
fi anti-navires ou de missiles antïaériens. Ces missiles et leurs moyens de
lancement peuvent être agencés en superstructure sur le pont du navire.
Cependant, pour des raisons évidentes de détectabilité par radar, il est
préférable que lesdites batteries de missiles soient, au maximum, dispo-
sées à l'intérieur dudit navire.
1 c~ Dans ce cas, lesdits missiles peuvent être disposés dans des puits
verticaux disposés sous le pont dudit navire et obturés à leur partie supé-
rieure, par des portes pivotantes qui, en position fermée --c'est-à-dire au
repos des batteries en dehors d'une séquence de tir-- font légèrement sail-
lie par rapport audit pont.
1 Fc Au repos, la superstructure desdites batteries de missiles com-
porte donc lesdites portes en position fermée. Elle peut comprendre, de
plus, des cheminées d'évacuation des gaz de combustion des propulseurs
des missiles. Dans tous les cas, elle est très aplatie sur le pont, ne dépas-
sant que d'assez peu celui-ci. De ce fait, la signature radar globale du na-
20 vire résulte principalement des autres superstructures de celui-ci, telles
que coque, château, passerelle, mâts, antennes, etc ...
Cependant, bien que relativement faible, la signature radar de la
superstructure d'une telle batterie de missiles au repos, enfermée partiel-
lement sous le pont, influence défavorablement la signature radar globale
25 du navire.
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L'objet de la présente invention est donc de rendre furtive la partie
supérieure de la superstructure de telles batteries de missiles au repos,
afin que la signature radar globale du navire n'en soit pas affectée.
A cette fin, selon l'invention, le dispositif permettant de rendre
15 discrète aux ondes électromagnétiques une superstructure aplatie portée
par le pont d'un navire, notamment la superstructure d'une batterie de
missiles au repos qui est embarquée à bord d'un navire et dont lesdits mis-
siles sont contenus dans des puits verticaux disposés partiellement sous le
pont dudit navire et obturés à leur partie supérieure par des portes pivo-
1 o tantes qui, en position fermée, constituent au moins en partie ladite su-
perstructure, est remarquable en ce qu'il comporte :
- au moins sur chacun des côtés bâbord et tribord de ladite superstruc-
ture, au moins un écran plan incliné apte à réfléchir un faisceau incident
d'ondes électromagnétiques dans une direction différente de celle dudit
15 faisceau incident, lesdits écrans faisant saillie par rapport audit pont
d'une hauteur supérieure à celle de ladite superstructure et l'inclinaison
desdits écrans étant telle qu'ils se rapprochent de ladite superstructure
en s'éloignant dudit pont ; et
- un filet, réfléchissant les ondes électromagnétiques et tendu au-dessus
20 de ladite superstructure.
Ainsi, iorsqu'un radar de détection, disposé latéralement par rap-
port audit navire, adresse un faisceau incident sur ladite superstructure, il
ne peut recevoir le faisceau réfléchi correspondant, que ledit faisceau inci-
dent frappe l'un desdits écrans plans ou ledit filet de protection.
25 On remarquera que, grâce à la présence dudit filet de protection
tendu au-dessus de la superstructure, la hauteur desdits écrans peut être
relativement faible. En effet, les faisceaux radar incidents passant au-des-
sus desdits écrans et frappant ledit filet sont également réfléchis dans une
direction différente.
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De préférence, ledit filet de protection est tendu, entre les bords
libres, opposés audit pont, desdits écrans plans inclinés, de sorte que la
hauteur dudit filet au-dessus du pont est égale à celle desdits écrans plans
inclinés.
Ainsi, lesdits écrans plans inclinés et ledit filet forment une
enceinte de protection antiradar enveloppant ladite superstructure en la
rendant particulièrement discrète.
Pour augmenter encore cet effet de protection par enveloppement,
il est avantageux que le dispositif conforme à la présente invention com-
porte, en plus des écrans plans inclinés bâbord et tribord, des écrans plans
inclinés semblables supplémentaires formant, avec lesdits écrans bâbord
et tribord, un polyèdre entourant ladite superstructure, ledit filet de protec-
tion étant tendu entre les bords libres de tous lesdits écrans plans inclinés.
Dans un mode de réalisation avantageux de ce type, ledit dispositif
comporte quatre écrans plans inclinés --dont un écran bâbord et un écran
tribord-- formant un tétraèdre tronc-pyramidal entourant ladite superstruc-
ture.
Par ailleurs, pour éviter qu'une telle protection antidétection soit
un obstacle au tir des missiles, on fait en sorte que ladite hauteur des
écrans plans inclinés et dudit filet soit inférieure à la longueur des portes
d'obturation pivotantes et que ledit filet de protection puisse être déchiré
par chacune desdites portes passant de la position fermée à la position
ouverte. Ainsi, par simple ouverture des portes, le filet est déchiré et
libère
le passage en regard desdits puits, de sorte que les missiles peuvent être
tirés instantanément.
On remarquera que ledit filet doit, d'une part, pouvoir être facile-
ment arraché par les portes des puits lors de leur ouverture, mais, d'autre
part, être suffisamment résistant pour supporter le vent et les paquets de
mer. On a trouvé qu'il était possible de satisfaire ces exigences contradic-
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toires en réalisant ledit filet avec des fils d'acier, dont le diamètre est au
plus égal à 0,4 cm.
On sait, par ailleurs, que les radars de détection émettent des
faisceaux d'ondes électromagnétiques dont la fréquence est comprise
entre 2 et 18 GHz. ll en résulte que, pour que ledit filet puisse réfléchir
ces ondes électromagnétiques, la plus grande dimension de ses mailles
doit être au plus égale à 0,8 cm. De préférence, on choisit un filet à mail-
les carrées avec des côtés au plus égaux à 0,8 cm.
Par ailleurs, pour tenir compte du roulis du navire, comme on le
verra ci-après, l'angle d'inclinaison des écrans plans inclinés par rapport au
pont du navire est choisi au plus égal à 60 .
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment
l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques
désignent des éléments semblables.
La figure 1 montre, en vue de dessus, la proue d'un navire équipé
d'une batterie de missiles, protégée par le dispositif antidétection
conforme à la présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective du dessus, selon la flèche II
de la figure 1, du dispositif antidétection de cette dernière figure.
La figure 3 est une vue schématique dudit dispositif antidétection
semblable à celle de la figure 2, le filet de protection furtif étant supposé
ôté.
Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe, respecti-
vement selon les lignes IV-IV et V-V de la figure 3.
La figure 6 illustre schématiquement l'ouverture d'une porte de
puits de la batterie de missiles, entraînant la déchirure dudit filet de pro-
tection furtif.
La figure 7 est un schéma illustrant le fonctionnement dudit dispo-
sitif antidétection.
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La figure 8 est un diagramme illustrant la variation de l'angle de ré-
flexion d'un faisceau incident d'ondes électromagnétiques en fonctïon de
l'angle d'incidence de ce faisceau.
La figure 9 est une vue agrandie partielle d'un exemple de réalisa-
5 tion du filet de protection furtif du dispositif de l'invention.
Le navire 1, d'axe longitudinal X-X, dont seule la proue est repré-
sentée sur la figure 1, comporte un pont 2 et un château 3, ainsi qu'une
tourelle d'artillerie avant 4. Entre le château 3 et la tourelle 4, est prévue
une batterie de missiles 5, entourée par un cadre 6 et recouverte par un
filet 7 (en partie arraché sur la figure 1). Le cadre 6 et le filet 7 sont
repré-
sentés à plus grande échelle sur la vue en perspective de la figure 2.
Comme on peut le voir sur les coupes des figures 4 et 5, la batte-
rie de missiles 5, embarquée à bord du navire, comporte une pluralité de
missiles 8, contenus dans des puits verticaux 9 disposés sous le pont 2.
115 En dehors des séquences de tir, la superstructure de la batterie de
missiles 5, se trouvant au-dessus du pont 2, se compose essentiellement
d'une plaque de base 10, d'une pluralité de portes 11 fermées dont cha-
cune d'elles obture la partie supérieure d'un puits 9 et de cheminées 12,
destinées à l'évacuation des gaz de combustion des propulseurs (non re-
présentés) des missiles 8 lors du tir. Chaque porte 11 est articulée en ro-
tation sur la plaque de base 10 autour d'un axe 13.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, le
cadre 6 est constitué de quatre faces planes inclinées 14.1 à 14.4 for-
mant une pyramide tronquée à base rectangulaire, en saillie par rapport au
pont 2. La hauteur H du cadre 6 au-dessus du pont 2 est supérieure à la
hauteur h correspondante de la superstructure 10, 11 et 12 (les portes 11
étant fermées, comme représenté sur les figures 3, 4, 5). Le cadre 6 est
fixé au pont 2 et/ou à la plaque de base 10, par sa grande base à l'aide de
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tous moyens connus, non représentés. Par ailleurs, la longueur L des por-
tes 11 est supérieure à la hauteur H du cadre 6.
Chaque face 14.1 à 14.4, par exemple réalisée en acier, est
susceptible de réfléchir les ondes électromagnétiques et forme un écran
!5 plan saillant par rapport au pont 2, en formant un angle (D avec celui-ci.
L'inclinaison (D des écrans plans 14.1 à 14.4 est telle que chacun de ceux-
ci se rapproche de la superstructure 10, 11 et 12 (et donc des autres
écrans pour former la petite base du tronc de pyramide) en s'éloignant du
pont 2.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le cadre tronc-pyramidal 6
est disposé de façon que les écrans plans inclinés 14.1 et 14.3 soient
respectivement disposés à tribord et à bâbord, tandis que les écrans plans
inclinés 14.2 et 14.4 sont transversaux.
La petite base du cadre tronc-pyramidal 6, formée par les bords li-
~li bres 15.1 à 15.4, opposés au pont 2, des écrans plans inclinés 14.1 à
14.4, est obturée par le filet 7, fixé et tendu sur lesdits bords libres de
toutes façons connues et non représentées. Le filet 7, dont la hauteur au-
dessus du pont 2 est donc sensiblement égale à la hauteur H du cadre 6,
est métallique et est apte à réfléchir les ondes électromagnétiques.
Le filet 7 présente une résistance mécanique suffisamment élevée
pour être autoportant, mais suffisamment faible pour pouvoir être arraché
partiellement par une porte 11 passant en position d'ouverture, comme
cela est illustré schématiquement sur la figure 6.
Ainsi, lorsqu'un missile 8 doit être tiré, la porte 11 correspondante
est ouverte, ce qui permet de déchirer localement le filet 7 en regard du
puits 9 correspondant, puisque la longueur L de ladite porte 11 est supé-
rieure à la hauteur H du filet 7. Le missile est mis à feu et il passe à tra-
vers la déchirure du filet 7, tandis que les gaz de combustion du propul-
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seur du missile s'échappent par la cheminée 12 associée, comme cela est
illustré schématiquement par des flèches sur la figure 6.
Sur la figure 7, on a représenté schématiquement le pont 2 du na-
vire 1 et un plan horizontal de référence r-r.
Par rapport à ce plan horizontal de référence r-r, on a indiqué de
plus :
- l'angle I d'incidence d'un faisceau d'ondes électromagnétiques latéral
19 frappant l'écran plan incliné 14.3 ;
- l'angle R de réflexion du faisceau d'ondes électromagnétiques 20, réflé-
1 Ci chi correspondant ; et
- l'angle de roulis p du navire 1 autour de son axe X-X.
Par ailleurs, on a désigné par (D l'angle d'inclinaison des écrans
plans 14.1 à 14.4 par rapport au pont 2.
On vérifiera aisément que les grandeurs ci-dessus sont liées par la
relation :
(1) R = 2 I 2 -~I-p -I
Pour tenir compte du lobe principal de rétrodiffusion de la
superstructure et s'en affranchir, il convient de retrancher de l'angle R,
déterminé par la relation (1), la valeur de 3/2 fois la largeur LP à trois dB
du lobe principal de rétrodiffusion de l'écran plan 14.3. L'expression (1)
devient alors :
(2) R = 2
1( 2 -~)-p -I-2 LP
Dans un exemple de réalisation dans lequel l'angle d'inclinaison (D
est choisi égal à 600, le roulis p maximal du navire 1 étant de 50 et la lar-
geur LP à trois dB étant égale à 5 , l'angle de réflexion R s'exprime se-
Ion ;
(3) R=42,5 -I.
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comme cela est illustré sur le diagramme de la figure 8.
L'expression (3) fait clairement apparaître que, lorsque l'angle
d'incidence I croît, l'angle de réflexion R décroît. Cependant, afin que le
faisceau réfléchi 20 ne retourne pas au radar émetteur du faisceau inci-
dent 19, c'est-à-dire afin que le cadre 6 soit furtif pour ce radar, il est né-
cessaire que l'angle de réflexion R reste constamment supérieur à l'angle
d'incidence I, d'une marge de sécurité minimale.
Ainsi, comme représenté sur le diagramme de la figure 8, si l'angle
d'incidence I est compris entre 0 et 20 , l'angle de réflexion R reste su-
périeur à 22,5 , ce qui assure une marge de sécurité minimale de 2,5 .
On voit ainsi qu'avec un angle d'inclinaison 0 égal à 60 , la su-
perstructure 10, 11, 12 est discrète pour le faisceau incident 19, jusqu'à
des angles d'incidence I de 20 .
S'il est souhaitable que la discrétion soit maintenue pour des
angles d'incidence I supérieurs à 20 , il faut alors réduire l'angl:e d'incli-
naison (D, en accord avec la relation (2).
Pour être furtif, on sait que le filet métaliique 7 doit présenter des
mailles dont la plus grande dimension doit être inférieure à la demi-lon-
gueur d'ondes minimale de la bande de fréquence du radar de détection.
Usuellement, cette bande de fréquences est délimitée par les valeurs
extrêmes 2 et 18 GHz. On en déduit donc aisément que la plus grande
dimension des mailles doit être au plus égale à 8 mm.
Sur la figure 9, on a représenté un exemple de réalisation de filet 7
à mailles carrées, formé de fils de chaîne 17 et de fils de trame 18 per-
pendiculaires. Bien entendu, la dimension a des côtés des mailles carrées
est au plus égale à 8 mm, comme mentionné ci-dessus.
Le diamètre des fils d'acier 17 et 18 constituant le filet 7 peut être
de l'ordre de 3 à 4 mm, afin d'assurer une certaine tenue mécanique (pour
résister au vent et aux paquets de mer), sans pour autant que ce filet 7
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soit trop solide, puisqu'il doit se déchirer sous l'action des portes 11 pas-
sant en position d'ouverture.
Eventuellement, pour faciliter l'arrachage du filet 7 par les portes
11, on peut prévoir des entretoises rigides 16 entre ledit filet et lesdites
E~ portes, comme cela est représenté sur la figure 4.
Sur la figure 7, on a illustré de plus un faisceau incident latéral
d'ondes électromagnétiques 21 frappant le filet 7 et réfléchi selon le
faisceau 22 par ce dernier. On peut constater que ce faisceau réfléchi 22
ne peut en aucun cas retourner vers le radar de détection latéral ayant
émis le faisceau incident 21.
