FR2793973A1

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Publication number: FR2793973A1
Application number: FR9906510A
Authority: FR
Inventors: Dominique Broussoux; Thierry Bouet
Original assignee: TDA Armements SAS
Current assignee: TDA Armements SAS
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-21
Also published as: FR2793973B1

Abstract

The system uses a non-dangerous electromagnetic pulse to destroy electrical circuits. The neutralisation system comprises a portable case (3) which may be placed on the roadside. The case contains an electronic system capable of producing a very intense, short burst of electromagnetic radiation which is directed towards the engine bay of a passing vehicle. This may be triggered in one of two ways. A laser beam emitted by the device may be reflected by a reflector (5) mounted on the opposite side of the road, and when this is interrupted by the passage of a vehicle the pulse may be triggered. Alternatively the pulse may be triggered by a remote control with an operator controlling the timing.

Description

Translated fromFrench

PROCEDE NON DANGEREUX POURLES PERSONNES DE NEUTRALISATION A DISTANCE D'UN OBJECTIF COMPORTANTDES NON-HAZARDOUS METHOD FOR REMOTE NEUTRALIZATION OF OBJECTIVE WITH OF

EQUIPEMENTS ELECTRONIQUES, ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE La présente invention se rapporteà un procédé non dangereux ELECTRONIC EQUIPMENT, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE WORK The present invention relates to a non-hazardous process

pour les personnes de neutralisationà distance d'un objectif comportant des équipements électroniques, età un dispositif de mise en ceuvre de ce procédé.for people from neutralization to distance from an objective with electronic equipment, and to a device for implementing this process.

Lorsque des militaires veulent empêcher des avions ou des hélicoptères de décoller, ou arrêter des véhicules terrestres, ils les détruisent et/ou détruisent les pistes d'aéroports ou les routes qu'empruntent les véhicules terrestres. Pour ce qui est de la destruction des avions, on connaît des systèmesà mines et détecteurs d'approche. Ces systèmes agissent soit comme des mines enfouies le long des pistes d'aéroports, soit comme des roquettes tirées horizontalementà partir de postes de tir camouflésà quelques dizaines de mètres de la piste. L'ordre de tir de ces systèmes est donné lors du passage de l'avion. La destruction des pistes se fait généralement par des munitions antipiste pénétrant la couche de béton constituant la dalle de piste, et soulevant la dalle après explosion.When soldiers want to prevent planes or helicopters from taking off or stopping land vehicles, they destroy them and / or destroy airport runways or roads used by land vehicles. As for the destruction of aircraft, we know of systems to mines and approach detectors. These systems act either as buried mines along airport runways or as rockets fired horizontally at <f> camouflaged firing points at a few tens of meters from the ground. track. The firing order of these systems is given during the passage of the aircraft. The destruction of the runways is generally done with anti-skid ammunition penetrating the concrete layer constituting the runway slab, and lifting the slab after explosion.

Quelles que soient les solutions utilisées, l'arrêt des véhicules entraîne leur destruction et/ou la mort de leurs occupants.Whatever the solutions used, stopping vehicles leads to their destruction and / or the death of their occupants.

De même, lorsque les militaires veulent empêcher l'ennemi d'utiliser des moyens de télécommunication et des radars, ils bombardent les bâtiments qui les abritent ou les emplacements où ils ont été disposés.Similarly, when the military wants to prevent the enemy from using telecommunication means and radar, they bomb the buildings that house them or the places where they were located.

Là aussi, ily a un risque de destruction de matériel et/ou de mort d'hommes.Again, he y has a risk of destruction of material and / or death of men.

D'autre part, lorsque les forces de l'ordre veulent intercepter un véhicule suspect, soit elles utilisent des herses destinéesà crever les pneus de ces véhicules, soit elles tirent des balles dans ces pneus. Dans les deux cas, les véhicules en question risquent un accident pouvant mettre en danger la vie de leurs occupants.On the other hand, when the police want to intercept a suspicious vehicle, either they use harrows intended to break the tires of these vehicles, or they shoot bullets in these tires. In both cases, the vehicles in question risk an accident that could endanger the lives of their occupants.

La présente invention a pour objet un procédé de mise hors d'état de nuire, de façon au moins temporaire, de véhicules et d'équipements, sans les détruire complètement et ne présentant pratiquement aucun risque pour la vie des personnes les occupant ou les exploitant, respectivement. La présente invention a également pour objet un dispositif de mise en #uvre de ce procédé, dispositif qui soit simpleà réaliser età mettre en #uvre, dont l'utilisation puisse être la plus discrète possible et qui soit facilement déplaçable.The present invention relates to a method of incapacitating, at least temporarily, vehicles and equipment, without destroying them completely and posing virtually no risk to the lives of people occupying or operating , respectively. The present invention also relates to a device for implementing this method, which device is simple to implement and to implement, the use of which can be as discreet as possible and easy to move.

Le procédé conformeà l'invention consisteà envoyer vers l'objectifà neutraliser une impulsion électromagnétique d'une durée de quelques microsecondes, d'une puissance crête de plusieurs mégawatts, dont lefront de montée est avantageusement d'au moins environ10 W/ps, à l'aide d'un émetteur portable déclenché lorsqu'il est en vue de l'objectif.The method according to the invention is to send to the objective to neutralize an electromagnetic pulse of a duration of a few microseconds. a peak power of several megawatts, of which the f will rise is preferably at least about 10 W / ps, to the aid of a portable transmitter triggered when in view of the objective.

Le dispositif de neutralisation conformeà l'invention est contenu dans une valise renfermant une source d'énergie électrique, un dispositif de production d'impulsion électromagnétique reliéà des moyens de déclenchement et un émetteur de faisceau électromagnétique.The neutralization device according to the invention is contained in a case containing a source of electrical energy, an electromagnetic pulse generating device connected to tripping means. and an electromagnetic beam emitter.

De façon avantageuse, le dispositif de production d'impulsion électromagnétique comporte un dispositif compresseur de champ magnétiqueà moyens pyrotechniques. De préférence, ce dispositif compresseur est associéà un dispositif d'augmentation de la raideur du front de montée de l'impulsion électromagnétique produite.Advantageously, the electromagnetic pulse generating device comprises a magnetic field compressor device to pyrotechnic means. Preferably, this compressor device is associated with a device for increasing the stiffness of the rising edge of the electromagnetic pulse produced.

La présente invention sera mieux comprise a la lecture de la deschption détaillée de plusieurs modes de réalisation, prisà titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé sur lequel:

The present invention will be better understood on reading the detailed deschption of several embodiments, taken to by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawing on which :

L'invention s'adresseà la neutralisation d'objectifs tels que des véhicules ou des équipements comportant des circuits électroniques dont la mise hors service est susceptible au moins de dégrader le fonctionnement de ces objectifs, et, de préférence, d'arrêter le fonctionnement de ces objectifs (arrêt rapide des véhicules, panne des équipements de radiocommunication, ... ). Cette mise hors service des objectifs se produit ainsi pratiquement sans risque pour les personnes se trouvantà proximité de ces objectifs. Dans le cas de véhicules, les circuits électroniques pouvant être mis hors service sont en particulier les circuits de commande d'injection de carburant, et, pour les avions, ceux de la plupart des dispositifs d'aideà la navigation aérienne. The invention is aimed at the neutralization of objectives such as vehicles or equipment comprising electronic circuits whose decommissioning is capable of at least degrading the operation of these objectives, and of preferably, to stop the operation of these objectives (rapid shutdown of vehicles, breakdown of radio equipment, ...). This decommissioning of the objectives thus occurs practically without risk for the persons concerned. finding at proximity to these goals. In the case of vehicles, the electronic circuits that can be decommissioned are in particular the fuel injection control circuits, and, for aircraft, those of most of the assistance devices to air navigation.

On a représenté en figure1, une route1 sur laquelle se déplace une voiture automobile 2 supposée suspecte. On dispose près de cette route, en un endroit discret, une valise3 contenant un émetteur d'impulsion électromagnétique, et décrite ci-dessous. La valise3 est disposée de façon que l'impulsion qu'elle émettra au passage du véhicule soit dirigée vers le compartiment moteur du véhicule 2 lorsqu'il passera au niveau de la valise3. Afin de détecter le passage du véhicule 2 et de déclencher au bon moment l'émission de l'impulsion électromagnétique, la valise 4 émet un faisceau laser 4 sensiblement perpendiculaireà la direction de déplacement du véhicule 2 sur la route1. Ce faisceau 4 se réfléchit sur un réflecteur5 disposé en face de la valise3, de l'autre côté de la route1, pour être détecté par un détecteur approprié contenu dans la valise. L'interruption de ce faisceau 4 par l'avant du véhicule 2 déclenche l'émission de l'impulsion électromagnétique qui détruit ou endommage sérieusement les circuits électroniques essentiels du véhicule (commande d'injection de carburant... ). En outre, un dispositif de télécommande6 permet de n'activer la valise3 que si le véhicule 2à stopper a été identifié comme devant être stoppé, ceci afin de ne pas stopper les véhicules non suspects. Ce dispositif6 est, bien entendu, manipulé par un membre des forces de l'ordre posté en un endroit discret d'où il peut aisément identifier les véhicules avant leur passage au niveau de la valise3. L'émission de l'impulsion électromagnétique par la valise3 est très brève (quelques ps par exemple), et crée sur le véhicule 2 une densité de puissance très élevée, par exemple supérieureà 10 W/cm2), ce qui dépasse largement les valeurs usuelles de tenue en puissance des composants électroniques utilisés dans les véhicules de tourisme, ces composants étant alors fortement endommagés, ce qui provoque l'arrêt du véhicule. On a représenté en figure 2 une piste7 de décollage d'avions. LaThere is shown in Figure 1, a road 1 on which moves a car 2 supposedly suspicious. There is near this road, in a discreet place, a suitcase 3 containing an emitter of electromagnetic pulse, and described below. The case 3 is arranged so that the pulse it emits when the vehicle passes is directed towards the engine compartment of the vehicle 2 when it passes at the level of the bag 3. In order to detect the passage of the vehicle 2 and to trigger at the right moment the emission of the electromagnetic pulse, the bag 4 emits a laser beam 4 substantially perpendicular to the direction of movement of the vehicle 2 on the 1 road. This beam 4 is reflected on a 5 reflector placed in front of 3 on the other side. route 1, to be detected by a suitable detector contained in the bag. The interruption of this beam 4 from the front of the vehicle 2 triggers the emission of the electromagnetic pulse which destroys or seriously damages the essential electronic circuits of the vehicle (fuel injection control ...). / B> In addition, a remote control 6 allows you to activate the 3 only if the vehicle 2 to stop has been identified as to be stopped, this in order not to stop the vehicles not suspects. This device 6 is, of course, manipulated by a member of the police station posted in a discreet place where he can easily identify the vehicles before their passage at the level of the bag 3. The emission of the electromagnetic pulse by the case 3 is very brief (a few ps for example), and creates on the vehicle 2 a very high power density, for example to 10 W / cm2), which far exceeds the usual power handling values of electronic components used in passenger cars, which are then severely damaged, causing the vehicle. FIG. 2 shows a runway 7 for taking off planes. The

valise8 de l'invention est disposée discrètement,à faible ou moyenne distance (quelques centaines de mètres au maximum) de la piste7, de façon que le faisceau9 d'émission de son impulsion électromagnétique soit sensiblement perpendiculaireà la direction de la piste,à la hauteur de la carlingue de l'avion10 lorsque ce dernier occulte le faisceau9. Lors du passage de l'avion10, le faisceau laser émis par l'émetteur laser de la valise 8 se réfléchit sur les parois métalliques de l'avion, et au moins une partie du faisceau laser réfléchi revient vers le capteur correspondant de la valise, ce qui déclenche aussitôt l'émission de l'impulsion électromagnétique. Bien entendu, les orientations respectives en azimut du faisceau laser et du faisceau de l'impulsion électromagnétique sont telles que le faisceau laser intercepte l'avion suffisammentà l'avance pour qu'ily ait réflexion pratiquementà coup sûr sur une surface latérale importante de l'avion et pour que le faisceau électromagnétique9 illumine la partie sensible de l'avion (par exemple son poste de pilotage). Bien entendu, dans les deux exemples de mise en #uvre décrits ci-dessus, on ajuste, lors de la miseà poste de la valise, la sensibilité du récepteur laser, la distance de miseà poste en fonction de la topologie du terrain, des conditions météorologiques, du besoin de discrétion et de la densité de puissance du faisceau de l'impulsion électromagnétique que l'on veut obtenirà l'incidence sur l'objectif, compte tenu du gain et de l'ouverture de l'antenne (décrite ci-dessous) d'émission de l'impulsion électromagnétique.suitcase 8 of the invention is arranged discreetly, to low or medium distance (a few hundred meters maximum) from the track 7, of emission beam of its electromagnetic pulse is substantially perpendicular to the direction of the runway, to the height of the cabin of the aircraft 10 when the latter obscures the beam 9. During the passage of the aircraft 10, the laser beam emitted by the transmitter 8 laser reflects off the metal walls of the aircraft, and at least a portion of the reflected laser beam returns to the corresponding sensor in the case, which immediately triggers the transmission of the electromagnetic pulse. Of course, the respective orientations in azimuth of the laser beam and the beam of the electromagnetic pulse are such that the laser beam intercepts the aircraft sufficiently to in advance so that it y has practically to hit safe on a large lateral surface of the aircraft and that the electromagnetic beam 9 illuminates the sensitive part of the aircraft (eg cockpit). Of course, in the two implementation examples described above, when setting up the box, the sensitivity of the laser receiver is adjusted, the setting distance at station depending on the topology of the terrain, the weather conditions, the need for discretion and the power density of the beam of the electromagnetic pulse that we want to get to l the effect on the objective, taking into account the gain and the opening of the antenna (described below) for transmitting the electromagnetic pulse.

Il est également bien entendu que si l'on désire neutraliser dans un laps de temps assez court (par exemple inférieur au temps de recharge de la valise) plusieurs objectifs différents dans la même zone, on dispose plusieurs telles valises, ou bien, si, par exemple dans le cas de la neutralisation d'un avion, on veut augmenter les chances de neutralisation complète, on peut disposer plusieurs valises dont les faisceaux électromagnétiques sont soit concourants en une même zone d'incidence sur l'avion, soit distincts le long de la trajectoire de décollage, avec, le cas échéant, des orientations différentes du faisceau laser par rapportà cette trajectoire, afin d'obtenir plus sûrement un faisceau laser réfléchi en direction du récepteur laser de la valise, quelles que soient les formes de l'avion sur lesquelles se réfléchissent les faisceaux laser. It is also well understood that if one wishes to neutralize in a rather short period of time (for example less than the charging time of the bag) several different objectives in the same zone, one has several such suitcases, or, if, for example in the case of the neutralization of an aircraft, we want to increase the chances of complete neutralization, we can have several suitcases whose electromagnetic beams are either concurrent in the same area of incidence on the plane, either distinct along the take-off path, with, if necessary, different orientations of the laser beam relative to this trajectory, in order to more surely obtain a laser beam reflected in the direction the laser receiver of the bag, regardless of the shapes of the plane on which the laser beams are reflected.

On a représenté en figure3 l'utilisation de l'invention pour dégrader, ou détruire partiellement au moins, des moyens de communication 11 (par exemple: poste émetteur-récepteur, récepteurà parabole pour émissions de satellites, radio,... ). La valise 12 d'émission d'impulsion électromagnétique est disposée en un endroit situéà une distance convenable des moyens de communication11 pour en assurer le camouflage, tout en tenant compte de la densité de puissance que l'on veut appliquer aux circuits de ces moyens de communication (de préférence, un champ électrique supérieurà quelques kV /m), du gain et de l'ouverture de l'antenne d'émission de l'impulsion électromagnétique. Elle est avantageusement télécommandée.FIG. 3 shows the use of the invention to degrade, or at least partially destroy, communication means 11 (for example : transceiver station, receiver to parabola for satellite broadcasts, radio, ...). The electromagnetic pulse transmission case 12 is arranged in one where at a suitable distance from the 11 communication means to ensure camouflage, while taking into account the power density that one wants to apply to the circuits of these communication means (preferably an electric field greater than a few kV / m), the gain and the opening of the transmitting antenna of the electromagnetic pulse. It is advantageously remote-controlled.

On a représenté en figure 4 une vue en coupe schématique d'un émetteur d'impulsions électromagnétiques13 conformeà l'invention. Les différents sous-ensembles composant cet émetteur sont logés dans une valise 14 munie d'une poignée de transport15, et comportant des pieds réglables16 permettant de l'orienter dans la direction désirée.FIG. 4 shows a schematic sectional view of an electromagnetic pulse transmitter 13 in accordance with the invention. The various subassemblies making up this transmitter are housed in a suitcase 14 provided with a carrying handle 15, and having adjustable feet 16 to orient it in the desired direction.

Les différents sous-ensembles que renferme la valise 14 sont les suivants:

The different subassemblies contained in the case 14 are as follows: :

- <SEP> un <SEP> module <SEP> 17 <SEP> compresseur <SEP> de <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> (voir <SEP> figures
<tb> 5A <SEP> et <SEP> 6) <SEP> disposé <SEP> dans <SEP> un <SEP> caisson <SEP> de <SEP> sécurité <SEP> 18
<tb> - <SEP> un <SEP> module <SEP> transformateur <SEP> électrique <SEP> 19
<tb> - <SEP> un <SEP> module <SEP> de <SEP> commutation <SEP> 20 <SEP> ;
<tb> - <SEP> une <SEP> source <SEP> d'énergie <SEP> électrique <SEP> 21
<tb> - <SEP> un <SEP> module <SEP> électronique <SEP> 22 <SEP> de <SEP> supervision <SEP> des <SEP> autres
<tb> modules <SEP> ;

- <SEP> a <SEP> module <SEP> 17 <SEP> compressor <SEP> of <SEP><SEP> magnetic <SEP> field (see <SEP > figures
<tb> 5A <SEP> and <SEP> 6) <SEP> willing <SEP> in <SEP> a <SEP> box <SEP> of <SEP> security <SEP> 18 
<tb> - <SEP> a <SEP> module <SEP> transformer <SEP> electrical <SEP> 19 
<tb> - <SEP> A <SEP><SEP><SEP> Switching <SEP> 20 <SEP> Module 
<tb> - <SEP> One <SEP><SEP> Power Source <SEP> Electrical <SEP> 21
<tb> - <SEP> a <SEP> module <SEP> electronic <SEP> 22 <SEP> of <SEP> supervision <SEP> of <SEP> others
<tb> modules <SEP>;

un <SEP> module <SEP> 23 <SEP> récepteur <SEP> (ou <SEP> bien <SEP> émette <SEP> u <SEP> r-récepte <SEP> u <SEP> r) <SEP> de
<tb> télécommande, <SEP> pour <SEP> l'activation <SEP> à <SEP> distance <SEP> de <SEP> la <SEP> valise, <SEP> relié <SEP> à
<tb> une <SEP> antenne <SEP> 23A, <SEP> par <SEP> exemple <SEP> télescopique, <SEP> fixée <SEP> sur <SEP> la <SEP> paroi
<tb> supérieure <SEP> de <SEP> la <SEP> valise <SEP> 13 <SEP> ;
<tb> un <SEP> module <SEP> 24 <SEP> émetteur <SEP> laser <SEP> et <SEP> récepteur <SEP> d'écho <SEP> laser
<tb> coopérant, <SEP> le <SEP> cas <SEP> échéant, <SEP> avec <SEP> un <SEP> réflecteur <SEP> de <SEP> faisceau <SEP> laser
<tb> 25 <SEP> (voir <SEP> figure <SEP> 1) <SEP> ;
<tb> un <SEP> tube <SEP> hyperfréquences <SEP> 26 <SEP> capable <SEP> d'émettre <SEP> une <SEP> puissance
<tb> crête <SEP> de <SEP> plusieurs <SEP> mégawatts <SEP> ;
<tb> une <SEP> antenne <SEP> 27 <SEP> d'émission <SEP> d'impulsions <SEP> électromagnétiques. Les ouvertures pratiquées dans la valise 14 pour laisser passer le faisceau laser et celui de l'impulsion électromagnétique sont fermées par des fenêtres28, 29 respectivement, qui sont transparentesà ces faisceaux respectifs.a <SEP> module <SEP> 23 <SEP> Receiver <SEP> (or <SEP> Well <SEP> Issuing <SEP> u <SEP> r-accepting <SEP> u <SEP> r) <SEP> of
<tb> remote control, <SEP> for <SEP> activation <SEP><SEP> distance <SEP> from <SEP> the <SEP> suitcase, <SEP> connected <SEP> by 
<tb> one <SEP> antenna <SEP> 23A, <SEP> by <SEP> example <SEP> telescopic, <SEP> set <SEP> on <SEP> the <SEP> wall
<tb> upper <SEP> of <SEP> the <SEP> suitcase <SEP> 13 <SEP>;
<tb> a <SEP> module <SEP> 24 <SEP> transmitter <SEP> laser <SEP> and <SEP> receiver <SEP> echo <SEP> laser
<tb> cooperating, <SEP> the <SEP> case <SEP> where appropriate, <SEP> with <SEP> a <SEP> reflector <SEP> of <SEP> beam <SEP> laser
<tb> 25 <SEP> (see <SEP> figure <SEP> 1) <SEP>;
<tb> a <SEP> tube <SEP> microwave <SEP> 26 <SEP> capable <SEP> to issue <SEP> a <SEP> power
<tb> peak <SEP> of <SEP> multiple <SEP> megawatts <SEP>;
<tb> a <SEP><SEP> 27 <SEP> transmission <SEP> antenna of electromagnetic <SEP> pulses. The openings in the bag 14 for passing the laser beam and the electromagnetic pulse are closed by windows 28, 29 respectively, which are transparent to these beams respectively.

Seuls les éléments17-18, 19, 20, et 22 sont décrits ci-dessous, les autres éléments étant bien connus en soi.Only the elements 17-18, 19, 20, and 22 are described below, the other elements being well known per se.

Comme expliqué ci-dessous, le dispositif de l'invention fait appelà un dispositif de compression de champ magnétique (faisant office d'amplificateur de courant) utilisant une petite charge explosive (d'une masse de50 à 100 g, par exemple).Il peut être nécessaire, dans certaines applications, d'utiliser plusieurs fois de suite la valise, et donc de recharger une nouvelle charge explosive après chaque utilisation (en particulier dans l'application de la figure1). Ces recharges doivent être sécurisées, c'est-à- dire qu'elles doivent résisterà l'explosion d'une masse de50 à 100 g d'explosif, doncà des pressions supérieuresà 1 kbar. On a représenté en figure6 une telle recharge sécurisée, décrite ci-dessous.As explained below, the device of the invention uses a magnetic field compression device (acting as a current amplifier) using a small explosive charge (of a mass of <5>). B> 50 to 100 g, for example). It may be necessary, in some applications, to use the bag several times in succession, and thus to recharge a new explosive charge after each use (especially in the application of Figure 1). These refills must be secure, ie they must resist to explosion of a mass of 50 to 100 g of explosive, so at higher pressures at 1 kbar. There is shown in FIG. 6 such a secure recharge, described below.

On a représenté en figures5A et 5B le compresseur de champ magnétique et le circuit électrique dans lequel il est inséré.FIGS. 5A and 5B show the magnetic field compressor and the electrical circuit in which it is inserted.

On a représenté en figure 5B le circuit30 de production d'impulsions électromagnétiques courtes (d'une durée de quelques ps) et de forte puissance (par exemple1 kA sous plusieurs dizaines de kV) avec un front de montée relativement escarpé (par exemple d'environ10 kV/ps).FIG. 5B shows the circuit 30 for the production of short electromagnetic pulses (of a duration of a few ps) and of high power (for example 1 kA under several tens of kV) with a relatively steep climb (eg, about 10 kV / ps).

Le circuit30 comporte un condensateur31 relié via un interrupteur 32 à une source d'énergie électrique33 (par exemple une batterie). En outre, une électrode du condensateur31 est reliée par un autre interrupteur 34à une première borne d'un solénoïde35 dont l'autre borne est reliéeà l'enroulement primaire36 d'un transformateur37. Un dispositif38 piégeur de champ magnétique, ayantà la fois le rôle d'interrupteur de courant et de rhéostat pour le solénoïde35 relie, lorsque sa partie formant interrupteur est fermée, le point commun du solénoïde35 et de l'interrupteur 34à l'extrémité de l'enroulement primaire36 non reliée au solénoïde35, cette dernière extrémité étant reliéeà la masse(à laquelle sont reliés la deuxième électrode du condensateur31, un pôle de la source33 et une extrémité de l'enroulement secondaire39 du transformateur37). En parallèle sur cet enroulement39, on branche un circuit parallèle comportant, dans une branche, un premier dispositif de commutation 40, et dans l'autre branche, un deuxième dispositif de commutation 41 en série avec un tube hyperfréquence 42. Comme représenté en figure5A, le dispositif 43 compresseur de champ disposé dans le module17 comporte un premier tube cylindrique 44 rempli d'explosif 45. Ce tube 44 constitue le dispositif piégeur de champ38 de la figure 5B. Ce peut être par exemple un tube conducteur de l'électricité en cuivre, dont la paroi a une épaisseur d'environ1 à 1,5 mm. Le tube 44 est entouréà distance par le solénoïde35 enroulé concentriquement par rapport à l'axe 46 du tube 44. Le diamètre du solénoïde35 est par exemple double de celui du tube 44. La longueur axiale du solénoïde35 est égaleà celle du tube 44. Le solénoïde35 est entouré d'une enveloppe diélectrique 47 qui l'enserre. L'enveloppe 47 est réalisée par exemple en fibres de Kevlar ou de carbone. On accoleà l'une des extrémités du tube 44 et du solénoïde35 un dispositif électronique 48 de miseà feu reliéà un détonateur 49 en contact avec l'explosif 45.Circuit 30 has a capacitor 31 connected via a switch 32 to a power source 33 (by example a battery). In addition, an electrode of the capacitor 31 is connected by another switch 34 to a first terminal of a solenoid 35 whose other terminal is connected to the primary winding 36 of a 37 transformer. A 38 magnetic field scavenger device, having to both the current switch and the rheostat function for the solenoid 35 connects, when its switch portion is closed, the common point of the solenoid 35 and from switch 34 to the end of primary winding 36 not connected to solenoid 35, 35 end being connected to the mass (to which are connected the second electrode of the capacitor 31, a pole of the source 33 and one end of the secondary winding 39 of the transformer 37). In parallel on this winding 39, one connects a parallel circuit comprising , in a bran 1, a first switching device 40, and in the other branch, a second switching device 41 in series with a microwave tube 42. As shown in Figure 5A, the device 43 field compressor arranged in the module 17 comprises a first cylindrical tube 44 filled with explosive 45. This tube 44 constitutes the trapping device 38 of Figure 5B. This may be for example a copper-conducting electrically conductive tube whose wall has a thickness of approximately 1 to 1.5 mm. The tube 44 is surrounded at distance by the solenoid 35 wound concentrically with respect to at the axis 46 of the tube 44. The diameter of the solenoid 35 is for example double that of the tube 44. The axial length of the solenoid 35 is equal to that of the tube 44. The solenoid 35 is surrounded by a dielectric envelope 47 which encloses it. The envelope 47 is made for example of Kevlar or carbon fibers. One of the ends of the tube 44 and the solenoid 35 are joined to one of the ends of the tube 44 and an electronic device 48 to set to the connected lamp to . A detonator 49 in contact with the explosive 45.

Lorsque l'explosif 45 est mis en détonation par le détonateur 49, il provoque l'expansion radiale du tube conducteur 44 et sa mise en contact progressive avec les spires du solénoïde35, ce qui provoque en fin d'expansion un court-circuit entre le point commun au solénoïde et au commutateur 34 et la masse (court-circuit équivalentà la fermeture de l'interrupteur38). Ceci a pour conséquence de piéger l'énergie électrique primaire dans le solénoïde35, tout en diminuant progressivement son inductance. Le compresseur de champ magnétique 43 est commandé par le dispositif électronique 48 qui provoque les fermetures et ouvertures de l'interrupteur32 et de l'interrupteur 34, ainsi que la miseà feu de l'explosif 45 lorsqu'ily a détection d'un véhicule (figure1) ou d'un avion (figure 2) ou émission par télécommande d'un ordre de déclenchement (figure3). A l'in itialisation, l'interrupteur32 est fermé: la source33 charge le condensateur31, l'interrupteur 34 étant ouvert. En fin de charge, l'interrupteur32 est ouvert et l'interrupteur 34 est fermé, ce qui transfère l'énergie emmagasinée dans le condensateur31 vers le solénoïde35 et le primaire36 du transformateur37, qui est en série avec le solénoïde. Le courant primaire initial10 ainsi créé produit un champ magnétique Bo.When the explosive 45 is detonated by the detonator 49, it causes the radial expansion of the conductive tube 44 and its progressive contact with the turns of the solenoid 35, causing the end of expansion a short circuit between the point common to the solenoid and the switch 34 and the ground (short circuit equivalent to closing the switch 38). This has as a consequence of trapping the primary electrical energy in the solenoid 35, while gradually decreasing its inductance. The magnetic field compressor 43 is controlled by the electronic device 48 which causes the closures and openings of the switch 32 and the switch 34, and the setting to explosive 45 when it detects a vehicle (Figure 1) or an airplane (Figure 2) or transmitting by remote control a trigger order (Figure 3). At the initialization, the switch 32 is closed : the source 33 loads the capacitor 31, the switch 34 being open. At the end of charging, the switch 32 is open and the switch 34 is closed, which transfers the energy stored in the capacitor 31 to the solenoid 35 and the primary 36 of the 37, transformer that is in series with the solenoid. The initial primary current 10 thus created produces a magnetic field Bo.

Ce champ magnétique restepiégé, après l'explosion de l'explosif 45, par le dispositif 44 qui referme sur lui-même le circuit formé par le solénoïde35 en série avec l'enroulement primaire36. L'explosion produit une expansion du tube conducteur 44 (formant ledit dispositif piégeur) qui réduit progressivement,à la manière d'un rhéostat, l'inductance du solénoïde 35. Le courant circulant dans le solénoïde croît alors de sa valeur initiale 10 jusqu'à une valeur finaleIf. Cette variation de courant produit,à flux (P constant po <B≥ (pf), une augmentation du champ magnétique, qui passe de la valeur initiale Bo à une valeur finale Bf définie par la relationThis magnetic field remains trapped after the explosion of the explosive 45 by the device 44 which closes the circuit formed by the solenoid 35 in series with itself. the primary winding 36. The explosion produces an expansion of the conducting tube 44 (forming said trapping device) which progressively reduces, to the manner of a rheostat, the inductance of solenoid 35. The current flowing in the solenoid then increases from its initial value 10 to a final value If. This variation of current produced, to flux (P constant po <B≥ (pf), an increase of the magnetic field, which goes from the initial value Bo to a final value Bf defined by the relation

(po <B≥ (pf <B≥ BOSO <B≥ BfSf ce qui donne: Bf <B≥ BO.So/Sf (po <B≥ (pf <B≥ BOSO <B≥ BfSf which gives : Bf <B≥ BO.So/ Sf

En fin d'expansion du tube 44, la surface finale Sf interceptée par le champ Bf devient très faible: environ1. 10-2à 5.10-2 fois la surface initiale So interceptée par le champ initial Bo, ce qui produit un champ Bf ayant une valeur comprise entre 20 et100 fois la valeur du champ Bo.At the end of the expansion of the tube 44, the final surface Sf intercepted by the field Bf becomes very small : approximately 1. 1 0-2 to 5.1 0-2 times the initial surface So intercepted by the initial field Bo, which produces a field Bf having a value between 20 and 100 times the value of the Bo field.

Le courant10 traversant le solénoïde35 et l'enroulement primaire peut atteindre une valeur comprise entre1 et3 kA, tandis que le courant final If peut atteindre100 kA, ce qui donne dans l'enroulement secondaire39 un courant de lkA environ, avec une tension aux bornes de cet enroulement secondaire de plusieurs dizaines de kV. Les temps de montée correspondants sont de l'ordre de la dizaine de ps, ce qui donne une pente d'au moins environ10 W/ps.Current 10 traversing solenoid 35 and primary winding can reach a value between 1 and 3 kA , while the final current If can reach 100 kA, which gives in the secondary winding 39 a current of about 1kA, with a voltage across this secondary winding of several tens of kV. The corresponding rise times are of the order of ten ps, which gives a slope of at least approximately 10 W / ps.

Le dispositif de commutation comprenant les éléments 40 et 41 permet de raidir le front de montée du signal arrivant au tube hyperfréquences 42.A titre indicatif, un front de montée de100 kV/ps peut être obtenu en plaçant en parallèle sur l'impédance du tube 42 un fusible multifils de cuivre, qui explose lors du passage du courant, un éclateur 41 étant en série avec l'impédance du tube 42 et destinéà conforter le raidissement du front de montée lors de l'explosion du fusible.The switching device comprising the elements 40 and 41 makes it possible to stiffen the rising edge of the signal arriving at the microwave tube 42. A As an indication, a rising edge of 100 kV / ps can be obtained by placing in parallel on the impedance of the tube 42 a multi-wire copper fuse, which explodes during the passage of the current, a spark gap 41 being in series with the impedance of the tube 42 and intended to reinforce the stiffening of the rising edge during the explosion of the fuse.

Pour résister aux efforts engendrés par le champ magnétique en phase de compression, l'enveloppe 47 diélectrique présente une forte résistance mécanique. Elle est réalisée par exemple en fibres de Kevlar, de verre ou de carbone.To resist the forces generated by the magnetic field in the compression phase, the dielectric envelope 47 has a high mechanical strength. It is made for example of Kevlar fiber, glass or carbon.

Le bloc de recharge17, représenté plus en détails en figure6, est intégré dans le caisson de sécurité18, et permet d'utiliser plusieurs fois la valise13. Cette recharge comporte une coque métallique sphérique50 capable de supporter des surpressions de1 à 2 kbar, par exemple en acier, recouverte d'une enveloppe51 en fibres de carbone ou de Kevlar. Elle est doublée intérieurement d'un revêtement52 absorbeur de chocs. Des plots électriques53 traversent de façon étanche et isolée électriquement les coques50, 51 et52, permettant de raccorder électriquement les éléments électriques du compresseur 43, disposéà l'intérieur, au transformateur37 et aux blocs électroniques 22 età la source d'énergie 21, situésà l'extérieur de la sphère50-51. Les coques50 à 51 sont fabriquées sous forme de demi- sphères, puis soudées (cordon de soudure 54) ensemble après mise en place du compresseur 43. Après chaque émission d'impulsion électromagnétique, il suffit d'enlever la recharge17 usagée du caisson18 et de la remplacer par une neuve pour rendre la valise opérative à nouveau. Refill block 17, shown in more detail in Figure 6, is built into the security enclosure 18, and allows you to use multiple the case 13. This refill has a spherical metal shell 50 capable of withstanding pressures of 1 to <2 kbar, for example steel, covered with a 51 envelope made of carbon fiber or Kevlar. It is lined internally with a 52 shock absorbing coating. Electrical studs 53 electrically and electrically pass through the hulls 50, 51 and 52, making it possible to electrically connect the electrical elements of the compressor 43 , arranged to indoors, to transformer 37 and to electronic blocks 22 and to energy source 21, located to the outside of the sphere 50-51. The shells 50 to 51 are manufactured as half-spheres, then welded (weld bead 54) set after installation of the compressor 43. After each emission of electromagnetic pulse, simply remove the used 17 refill from the 18 box and replace it with a new one. to make the case operative to again.

Claims

Translated fromFrench