La présente invention concerne de façon générale un nouveau procédé de lancement d'engins tactiques ou stratégiques à partir du milieu sous-marin, vers le milieu aérien.

L'invention trouve en particulier son application dans le domaine militaire, dans le cadre de la mise en œuvre d'engins ou d'armes tactiques ou stratégiques ayant un diamètre pouvant aller de 10 cm à plus de 3 mètres.

Par missiles tactiques, on entend généralement des missiles ayant une portée de quelques centaines de kilomètres, et capables de frapper une cible bien identifiée pour la détruire spécifiquement, sans trop de dommages collatéraux.

Par missiles stratégiques, on entend généralement des missiles de grande portée, jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres, utilisés à titre de rétorsion pour faire un maximum de dégâts de toute nature.

Dans les deux cas, la mise en œuvre se fait à partir du milieu sous-marin, que ce soit à partir d'un sous-marin en plongée ou d'un équipement statique ou mobile submergé.

État de la Technique

Dans l'état actuel de la technique des lancements d'armes à partir de sous- marins vers le milieu aérien, on effectue un lancement direct de missiles depuis le sous-marin, ce qui implique une série de problèmes et de limitations considérables, dus aussi bien aux caractéristiques des armes elles-mêmes, qu'aux exigences liées aux navires sous-marins.

En effet, selon la technique actuelle des lancements de missiles à partir d'un sous-marin, celui-ci a l'obligation de revenir à proximité de la surface, notamment pour recevoir ses codes de tir, avec le danger que cela représente pour un sous- marin compte tenu de la présence de moyens de lutte anti sous-marine. Il faut savoir en effet qu'il est actuellement possible, avec les moyens de surveillance adéquats, de détecter par satellite le flash infrarouge généré par la mise à feu d'un missile à sa sortie de l'eau. Par conséquent, le sous-marin une fois repéré court le risque d'une destruction à bref délai par l'ennemi.

En outre, pendant le lancement d'un missile, le sous-marin se comporte à la manière d'un canon, et subit un effet de recul d'autant plus conséquent que la masse du missile est importante. Ainsi, un missile d'une cinquantaine de tonnes peut générer un recul de plus de 300 tonnes, ce qui a pour effet de déstabiliser le sous- marin. Pour procéder au lancement suivant, le sous-marin a l'obligation de retrouver sa stabilité, ce qui prend un certain laps de temps pouvant aller jusqu'à plusieurs minutes, laps de temps pendant lequel le sous-marin reste repérable et vulnérable près de la surface. Le repositionnement se fait notamment à l'aide d'hydrojets, et si cela s'avère insuffisant, le sous-marin doit se mettre en route pour pouvoir se stabiliser à l'aide de ses gouvernes avant le prochain lancement.

En conséquence, du fait de cet effet de recul, il n'est pas actuellement possible de lancer une salve rapprochée d'engins, car cela déstabiliserait trop le sous-marin, et les engins lancés dans des conditions instables seraient perdus et manqueraient leur cible.

Or de plus en plus, les besoins militaires font que le lancement d'une salve d'engins de manière simultanée ou quasi-simultanée est un gage d'efficacité d'une frappe, et donc de sa capacité de dissuasion. En effet, alors que le lancement de missiles successifs à intervalles espacés laisse la capacité à l'ennemi de détruire les missiles en vol, il est impossible avec les techniques actuelles de détruire toute une salve de missiles lancés simultanément. Un des objectifs à atteindre par un système d'armes réellement dissuasif, est la capacité de lancer par exemple 10 ou 20 missiles simultanément, chaque missile comportant jusqu'à 12 charges, et éventuellement des leurres. Pour les raisons déjà évoquées, cet objectif est hors d'atteinte avec les navires sous-marins actuels et les procédés de lancement d'armes connus. Une autre évolution des besoins militaires en matière de lancement de missiles à partir d'un navire sous-marin, conduit à vouloir augmenter le rayon d'action potentiel des armes de dissuasion, et par conséquent leur portée. Cette évolution a été une constante ces dernières années, de sorte que les missiles ont sensiblement doublé en longueur et en diamètre pendant les 50 dernières années.

Par ailleurs, avec les techniques connues, il existe de fortes limitations dans la taille des engins pouvant être lancés, de sorte qu'il risque d'être impossible d'éjecter des engins stratégiques dits « de la prochaine génération » qui sont bien plus imposants que les engins actuels, du fait de leur portée accrue. Il en résulte qu'à moins d'une évolution technique majeure, il deviendra impossible d'envoyer des armes tactiques ou stratégiques en étant très loin de la zone de lancement.

En effet, il faut savoir que pour augmenter la portée d'un missile d'environ mille kilomètres, il faut augmenter la masse et l'encombrement du combustible de propulsion, ce qui conduit à augmenter sensiblement le diamètre du missile ainsi que sa longueur. Très vite, cela conduit à buter sur une impossibilité, puisque le diamètre des soutes d'un sous-marin est limité, à la fois notamment pour des raisons de coût et de faisabilité technique. En effet, le rapport entre longueur et diamètre doit rester compris entre certaines valeurs prédéterminées, faute de quoi le sous-marin risque de ne plus être manœuvrable.

Dans les sous-marins actuels, les missiles sont stockés verticalement et occupent la quasi-totalité de l'espace vertical disponible à l'intérieur de la coque épaisse et étanche du sous-marin. Or il est devenu quasi impossible, pour des raisons de coût et de faisabilité technique, d'augmenter sensiblement le diamètre de la coque du sous-marin. En effet, il a été évalué qu'une augmentation du diamètre de la coque de un mètre, conduirait à un surcoût de l'ordre de 30 % du sous-marin. Ce surcoût augmente de manière exponentielle en fonction de la croissance du diamètre du sous-marin. Sachant qu'une augmentation de la portée des missiles de l'ordre de 5000 kilomètres par exemple, nécessiterait un allongement de plusieurs mètres de leur longueur et donc une augmentation au moins équivalente du diamètre de la coque du sous-marin, il est clair que les sous-marins actuels et les techniques de lancement de missiles connues, butent sur une limite de faisabilité et de coût. En résumé des inconvénients des sous-marins actuels et des procédés de lancement de missiles associés, on peut dire que :

- le lancement sous-marin d'engins tactiques ou stratégiques comportant toute ou partie de leur vol ultérieur en phase aérienne, se fait actuellement à partir d'un sous-marin qui doit se trouver à faible immersion pour que l'engin puisse rejoindre la surface le plus vite possible dès son lancement. Cette obligation engendre des problèmes fondamentaux :

- le sous-marin se place dans une situation dangereuse car il est plus facilement détectable en étant proche de la surface ;

- le lancement d'engins de très gros calibre (engins dits stratégiques, ayant une portée élevée allant jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres) reste impossible en raison de la phase de vol sous-marin ;

- le sous-marin doit ralentir avant de lancer ses engins, ce qui augmente la dangerosité de cette phase pour le sous-marin ;

- le lancement par cette méthode « marque » l'emplacement du sous-marin qui peut se retrouver à la merci d'une menace ennemie (hélicoptère, avion de patrouille ...) ;

- le lancement d'une salve simultanée est techniquement impossible actuellement.

Une rupture technologique est donc devenue nécessaire. Elle constitue l'objet de la présente invention.

C'est dans ce contexte que les inventeurs, MM. Les Professeurs Leandri et Lacroix ont mené des travaux menant à la présente invention, et qui trouvent leurs origines et se fondent sur leurs recherches scientifiques et leurs avancées technologiques respectives effectuées entre 1999 et 2000 pour le premier, et pendant les périodes allant d'octobre 1992 à juin 2000, puis entre juin 2002 et décembre 2004 pour le second.

Buts de l'invention Un but général de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant de lancer une salve d'engins tactiques ou stratégiques de façon simultanée.

Un but particulier de l'invention est de permettre le lancement de missiles plus longs et plus gros que les missiles actuels, tout en s'affranchissant des principales limitations de taille des sous-marins actuels.

Un autre but de l'invention est de proposer un nouveau procédé de lancement d'armes à partir de sous-marins, vers le milieu aérien.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un système d'armes aptes à être lancées à partir d'un sous-marin, tout en ayant une mise à feu différée, le sous- marin ayant quitté les lieux du lancement.

Un autre but de l'invention est de proposer une structure de sous-marin modifiée pour permettre le lancement d'engins en conformité avec le nouveau procédé.

Objet de l'invention

Afin d'atteindre les buts visés, l'invention a pour objet un procédé de lancement vers le milieu aérien d'armes tactiques et/ou stratégiques à partir d'un navire sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

- dans une phase préliminaire, éjecter à partir du sous-marin une ou plusieurs capsules étanches et susceptibles de rejoindre la surface de l'eau, contenant chacune une ou plusieurs armes ;

- dans une phase de tir consécutive à la phase préliminaire, lancer les armes à partir de chaque capsule parvenue à la surface de l'eau, en fonction d'un ordre de lancement prédéterminé.

Idéalement, le procédé selon l'invention comporte une étape intermédiaire consistant à éloigner le navire sous-marin de la zone de lancement, entre la phase préliminaire et la phase de tir. Ainsi, l'ensemble des armes est lancé simultanément ou de façon générale, selon un ordre prédéterminé, lorsque le navire sous-marin s'est éloigné de la zone de lancement. Ce procédé permet de résoudre d'une part la problématique du lancement simultané d'un grand nombre de missiles, et d'autre part la problématique de la sécurité du sous-marin, puisque celui-ci a déjà quitté la zone de lancement lorsque le tir intervient.

Avantageusement, la mise à feu de chaque arme intervient lors de l'éjection de la capsule qui la contient, de sorte qu'il devient impossible pour une partie ennemie de bloquer le lancement, notamment par des moyens de contre-mesures sur les ordres de tir.

Selon une variante optimale du procédé de lancement, les armes sont lancées à partir des capsules selon une séquence de tir apte à assurer une arrivée simultanée de plusieurs armes sur leur objectif, ou encore une arrivée planifiée à la demande selon un ordre optimal prédéterminé ;

L'invention a également pour objet un système d'armes destiné à équiper un navire sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une capsule étanche à flottabilité positive susceptible .d'être éjectée à partir du navire sous-marin et contenant au moins une arme balistique et/ou stratégique, et une soute aménagée à bord du navire sous-marin pour stocker lesdites capsules et les libérer avant le lancement effectif des armes à partir des capsules.

Selon l'invention, chaque capsule est pourvue de moyens pour assurer sa flottabilité et de moyens de propulsion autonomes, permettant notamment d'éviter des collisions intempestives entre les différentes capsules.

De préférence, chaque capsule comporte des moyens de stabilisation aptes à réduire les oscillations de la capsule avant et pendant la phase de lancement des armes.

Dans un premier mode de réalisation, les moyens de stabilisation comportent un lest relié par un câble à la capsule, et qui se déploie lors de la libération de la capsule de façon à stabiliser les oscillations de la capsule à l'intérieur d'un cône de tir, pendant un certain laps de temps nécessaire au lancement des armes contenues dans la capsule.

Dans un mode de réalisation complémentaire, chaque capsule est pourvue d'un ensemble de stabilisateurs aptes à maintenir la capsule à la surface de l'eau pendant un temps suffisant pour permettre le tir des armes contenues dans la capsule.

En particulier, ledit ensemble de stabilisateurs comporte des hydro freins conçus pour stabiliser la capsule à la surface pendant la phase de tir.

Dans un mode de réalisation avantageux, les hydro freins sont réalisés sous la forme d'ailes repliées le long de la capsule pendant sa phase de remontée vers la surface, et aptes à se déplier au contact de la surface de l'eau. Ainsi, les capsules sont soumises à un recul limité, permettant de garder leur partie supérieure hors de l'eau pendant un temps suffisant durant le lancement.

L'invention prévoit également des modifications de structure des sous- marins, afin de pouvoir mettre en œuvre le nouveau système d'armes.

Ainsi, l'invention prévoit que la soute du navire sous-marin comporte des moyens d'accrochage amovible des capsules, permettant leur libération et leur remontée autonome vers la surface de l'eau.

En outre, le navire sous-marin comporte, à l'extérieur de son enveloppe sèche, une soute humide dans laquelle sont disposées des capsules porte engins étanches telles que décrites précédemment. De ce fait, le navire sous-marin se présente sous la forme d'un navire cargo, capable d'emporter des missiles dont la taille n'a plus d'incidence directe sur le diamètre de la coque épaisse du sous-marin, ^< =*ce qui conduit à une réduction de coût drastique du sous-marin, et à une augmentation de son efficacité.

Dans un premier mode de réalisation, la soute humide du sous-marin est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées verticalement (c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal du navire sous-marin).

Dans un autre mode de réalisation, la soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées de façon oblique par rapport à l'axe .longitudinal du navire sous-marin.

Dans un mode de réalisation complémentaire, la soute humide est agencée pour pouvoir recevoir une pluralité de capsules sensiblement cylindriques rangées horizontalement (c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal du navire sous- marin.) Ainsi, en résumé, le concept présenté par l'invention consiste à encapsuler les armes lancées de façon à pouvoir les éjecter du sous-marin en conservant une profondeur importante (300 mètres et plus), une vitesse de lancement élevée et sans « marquer » la position du sous-marin par une sortie immédiate de l'arme à la surface (l'arme peut rester un moment encapsulée à la surface - ou proche de la surface).

L'invention sera mieux comprise en référence aux dessins, dans lesquels :

la Figure 1 représente de façon schématique une vue d'un sous-marin classique en phase de lancement d'un missile, les missiles étant stockés dans des silos à missiles verticaux ;

les Figurés 2A et 2B représentent respectivement une vue schématique en élévation d'une capsule de missile selon l'invention, et un missile classique du genre de ceux lancés à partir d'un sous-marin dans une position verticale;

la Figure 3 représente une vue schématique en élévation et en coupe d'une nouvelle capsule de missile selon l'invention ;

la Figure 4 représente un schéma de principe d'un nouveau sous-marin selon l'invention, et du lancement de plusieurs capsules de missiles selon l'invention ;

Description détaillée de l'invention

On se réfère à la Figure 1, qui représente de façon schématique un sous- marin 1 de type connu, en cours de lancement d'un missile 2. Ce dernier s'échappe à partir d'un tube vertical 3 représenté en trait interrompu et intégré au sous-marin 1 et compris tout entier à l'intérieur de la coque épaisse du sous-marin. On voit donc aisément que la longueur du missile 2 est limitée par le diamètre de la coque épaisse.

On rappelle, comme cela est bien connu de l'homme du métier, que le sous- marin comporte à l'extérieur une coque dite humide, non étanche, d'épaisseur relativement faible, et dont la forme est optimisée en fonction de paramètres hydrodynamiques. Le sous-marin comporte en outre, à l'intérieur de la coque humide, une coque dite sèche ou épaisse, présentant une structure étanche et donc épaisse pour résister à la pression de l'eau en plongée. Dans les sous-marins selon l'état actuel de la technique, les tubes 3 renfermant les missiles sont compris à l'intérieur de la coque épaisse.

Or on sait que le diamètre de la coque épaisse ne peut être augmenté qu'au prix de coûts exorbitants. En outre, comme l'énergie du lancement doit suffire à amener le missile 2 jusqu'à la surface, il est clair que le sous-marin 1 doit être relativement proche de la surface pour ce type de lancement, ce qui lui fait courir des risques importants.

L'invention se propose, entre autres, d'apporter une solution à ce problème, grâce à un nouveau système d'armes comprenant des capsules 4 telles que celle représentée en Figure 2A.

Ce système d'armes se base donc sur le principe d'une capsule 4 qui enveloppe l'arme proprement dite (ou les armes si elles sont de petit calibre et qu'il est alors possible d'en agencer plusieurs dans une capsule unique), et qui va être décrite plus en détail en référence aux figures 2 et 3.

Chaque capsule 4 comporte un corps tubulaire 5 qui est résistant aux mêmes pressions que la coque épaisse du sous-marin, de sorte que ces capsules 4 peuvent être éjectées du sous-marin même à la profondeur de plongée maximale de celui-ci. ·

Chaque capsule 4 comporte, de préférence de bas en haut, un ballast d'eau 6, puis un moyen de stockage 7 d'un stabilisateur de surface et d'hydro freins déployables, puis un ou plusieurs ballasts d'air 8, et une membrane 9 déchirable, surmontée par un couvercle 10 éjectable, ainsi que des moyens de commande (non représentés) de l'ensemble de ces éléments, qui ne poseront pas de problème particulier à l'homme du métier.

L'action combinée du ballast d'eau 6 en partie basse et des ballasts d'air 8 en partie haute va avoir pour effet que la capsule 4 va orienter son sommet vers la surface.

Puis sous l'action des ballasts, la capsule va remonter vers la surface jusqu'à ce que son sommet dépasse de la surface de l'eau. Une fois à la surface de l'eau, la capsule 4 va se stabiliser, en contrôlant les ballasts d'eau 6 qui sont en partie basse, puis en déployant des panneaux latéraux

11 qui vont servir d'hydro freins lors du lancement.

Ces hydro freins 11 sont notamment en forme de pétales inversés.

Un autre moyen de stabilisation consiste en un lest 12 accroché à la base de la capsule, et que celle-ci peut larguer lorsqu'elle est arrivée à la surface. Ce lest

12 va pendre sous la capsule, à laquelle il est relié par un câble 13. Ce faisant, il va se comporter comme un pendule et va freiner les mouvements de balancier de la capsule autour d'un axe vertical, ce qui va permettre de garder l'axe longitudinal de la capsule à l'intérieur d'un cône dit de rattrapabilité, qui permet d'effectuer le lancement du missile 2 dans de bonnes conditions.

Dans un mode de réalisation avantageux (non représenté) permettant de limiter la masse du lest 12, celui-ci sera également équipé, comme la capsule elle- même, de panneaux déployables qui vont lui conférer une traînée considérable, renforçant son action de stabilisation pour une masse donnée.

Ainsi stabilisé en surface, avec ses hydro freins déployés, la capsule 4 peut rester une longue période en surface, le temps de permettre au sous-marin de s'éloigner.

Cette attente éventuelle en surface peut ainsi permettre des lancements simultanés de nombreuses armes tactiques ou stratégiques, alors que cela est pour l'instant totalement impossible.

Cette aptitude au lancement simultané va modifier radicalement les performances d'une frappe, tactique ou stratégique. Elle va donner ainsi une efficacité bien supérieure au système d'armes concerné.

Il est à noter que juste avant le lancement, il suffit d'éjecter un capot de protection 10 de la capsule, équipé (ou non) selon la fragilité de l'engin, d'une membrane déchirable 9.

La mise à feu du missile 2 lui-même se fera au tube, c'est-à-dire lors de sa sortie de la capsule 4. Comme le lancement va générer un important phénomène de recul, les panneaux de stabilisation 11 ouverts en corolle autour de la capsule vont assurer un frein hydrodynamique transitoire, et vont permettre à l'engin 2 de quitter le tube 14 de la capsule avant que celui-ci ne soit submergé par l'eau. Ensuite, le tube 14 de la capsule peut bien entendu couler.

Pour mémoire, on a représenté sur la figure de droite (figure 2B) la structure d'un missile classique 21. Comme on le voit, celui-ci comporte un corps tubulaire 22 portant la partie active de l'arme 23 à son sommet, et en-dessous, du carburant 24 pour la propulsion, et une tuyère 25 pour l'échappement des gaz brûlés. La structure de la capsule 4 pour missile selon l'invention est donc radicalement nouvelle et différente de celle des missiles classiques 21.

On se réfère maintenant à la figure 3 qui montre la structure d'une capsule 4 en élévation et en coupe. Le missile 2 lui-même se trouve à l'intérieur du tube cylindrique 14 de la capsule. L'extérieur du tube est garni d'un ballast d'eau 6 en partie basse, et d'un ballast d'air 8 en partie haute.

La partie inférieure du tube 14 fait apparaître le lest 12 de stabilisation verticale, en position déployée.

L'intérieur du tube 14 de la capsule est garni d'une couche de protection 15 du missile contre les vibrations. Elle permet aussi d'assurer un certain guidage du missile lors de son lancement à partir du tube de la capsule.

Lors du lancement proprement dit du missile 2, son combustible génère en partie basse 16 un important volume de gaz, qui propulse le missile hors du tube, à la manière d'une sarbacane.

La couche de protection 15 du missile est de préférence garnie de clapets anti-retour 17 permettant de limiter ou ralentir la fuite des gaz vers l'extérieur du tube lors du lancement du missile.

On a également représenté, en position semi-déployée, les ailettes ou paneaux 11 de stabilisation verticale de la capsule. Leur déploiement avant le lancement du missile permet d'augmenter fortement la portance de la capsule, de façon à limiter ou en tout cas retarder de quelques secondes son enfoncement dans l'eau, ce qui permet de ne pas inonder le tube pendant le lancement du missile.

On se réfère maintenant à la figure 4, qui représente les étapes du lancement des capsules 4 et la mise à feu d'un missile 2.

Les capsules 4 sont par exemple accrochées à l'extérieur de la coque épaisse du sous-marin, par des moyens de fixation (non représentés) qui peuvent être commandés à partir de l'intérieur du sous-marin. L'accrochage des capsules 4 peut être fait, en fonction de la dimension de celles-ci, de façon horizontale comme représenté (c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal du sous-marin), de façon verticale, ou de façon oblique, ou selon des combinaisons autres, susceptiblès d'optimiser l'usage par les capsules de la place disponible dans la soute humide.

Bien entendu, il serait également possible de ranger les capsules 4 à l'intérieur de la coque épaisse comme cela est fait dans l'état de la technique pour le stockage des missiles, mais cela reviendrait à renoncer aux avantages de l'invention en matière de gain d'encombrement.

Il en résulte notamment que la structure du sous-marin peut être réduite et/ou simplifiée, puisqu'il n'est plus nécessaire de stocker les missiles à l'intérieur de la coque épaisse. La nouvelle structure de sous-marin se comporte comme un sous- marin cargo, pourvu d'un ensemble de capsules porte-missiles accrochées à son flanc, ou à l'intérieur d'une soute humide solidaire de coque épaisse et située à l'extérieur de celle-ci.

Lors de l'éjection d'une capsule 4, celle-ci remonte à la surface sous l'effet de ses ballasts d'air. Lorsque les capsules destinées au tir sont toutes en surface et que le sous-marin s'est suffisamment éloigné, la mise à feu des missiles peut être faite en toute sécurité pour le sous-marin, selon un ordre de tir prédéterminé. Celui-ci peut notamment être optimisé pour que l'ensemble des missiles frappent leur cible de façon simultanée. Mais bien entendu, toutes les variantes de séquencement de tir peuvent être imaginées, en fonction du type de cible, et de ses capacités de déplacement éventuelles.

Par ailleurs, dans une variante de réalisation des capsules 4, celles-ci comportent des moyens de communication, soit entre elles, soit avec le sous-marin, pour permettre une communication, par exemple la réception de commandes ou d'ordres de tir, après leur éjection.

Dans un autre mode de réalisation, plus approprié notamment dans le cas du lancement de missiles stratégiques, les capsules sont « sourdes » à toute communication après leur éjection du sous-marin, afin de ne pas s'exposer à une quelconque tentative de détournement des missiles. Avantages de l'invention

L'invention remédie aux problèmes posés et atteint les buts visés. En particulier, le procédé selon l'invention permet :

- la possibilité de mettre à feu l'arme avec un retard qui va permettre au sous-marin de s'éloigner avant le lancement (sa position ne sera donc pas dévoilée) ;

- la possibilité de cadencer les tirs des missiles à la demande, en fonction des besoins ;

- la possibilité de lancer n'importe quelle taille d'armes, aussi bien celles connues que les engins futurs de plus grosse taille ;

- la possibilité de lancer des engins à partir de n'importe quelle profondeur et avec un sous-marin maintenu à une vitesse plus élevée que pour un lancement classique ;

- la possibilité de placer de nombreuses capsules à la surface de façon à permettre un lancement simultané d'un groupe d'armes ;

- la possibilité d'assurer dans des conditions satisfaisantes le lancement d'engins sans impliquer directement le sous-marin porteur ;

- la possibilité de mettre à feu une arme de n'importe quel calibre (depuis des armes tactiques de calibres inférieurs à 20 cm, jusqu'à des armes stratégiques de plus de 3 mètres de diamètre).