Protection d'infrastructure civile contre menaces aériennes.

[tarassboulba]

Quels seraient les coûts d'infrastructure pour les protections?

Pour la protection anti-aérienne de nombreux dispositifs ont été utilisés ou testés.
Il en est ainsi des protections par câbles sous ballons porteurs.
- Défense aérienne passive: https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9fense_passive
- Ballon de barrage : https://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon_de_barrage
- Ballon de protection : https://sciences.gloubik.info/spip.php?article2081

Rem: Les références concernent des "protections" du début du XX° ce qui correspondrait en vitesses aux menaces d’aéronefs peu coûteux actuels.

La présence de câble est un danger permanent pour les aéronefs.
Ainsi certains hélicoptères sont équipé de coupe-câble ( wire strike protection system ) pas forcément toujours efficace.
Et dernièrement un SU-25 russe à percuté un câble haute tension à faible altitude à Novaya Slobodka et a entraîné son crash, le câble s'étant encastré dans l'empennage vertical entraînant l'avion en bascule, le pilote s'étant éjecté.

Des drones kamikaze en empennage en V seraient ( à vérifier ) peu sensibles à un câble unique mais plus à des filets ou des rideaux de câbles fins.
D'autant que l'approche de la cible peut réduire l'efficacité de la protection avec une attaque à angle aigu.

En supposant qu'une protection par filet soit efficace pour intercepter un drone en vol, il serait possible de réaliser une infrastructure de protection autour, voir au-dessus d'infrastructures civiles.

Sur des infrastructures de 100 m de coté, et en comptant une zone de déport de 30 mètres quel serait l'investissement à consentir pour une protection par filet contre un drone de 2m de large?
On peut faire une première approximation des besoins sur ces bases:
- On considérera une protection complète de l'infrastructure pour simplifier le raisonnement.
calcul des surfaces:
-dessus : 130x130m
-coté 4x: 130x70 ( on suppose l'infrastructure de 30m de hauteur + 30m de marge +10 m de marge pour la maintien des filets en chaînettes pendantes.

Type de filets:
Prérequis: Afin d'intercepter des aéronefs de 1m d'envergure on supposera que le périmètre de la maille doit être de 1m.
Pour un aéronef en V d'un mètre d'envergure, la maille se déformera au maximum en une fente de 50cm de large.
Taille de maille de périmètre 1m ( demi-périmètre 50cm ):
cas 1 : maille carré de côté Cm=25cm . Sm = surface de maille =1/16m²= 0,0625m²
cas 2 : maille hexagonale d'1/6m de coté. Cm = 0,167cm. Sm = 0.07m² rayon du cercle inscrit = 14,4cm
Longueur du fil de filet par m² de filet
cas 1 : Nm = Nombre de maille par m² = 1/Sm = 16.
lm = longueur de fil par maille = 2xCm = 0.50m
Lm = longueur de fil par m² = Nm x lm = 16 x0.5 = 8m
Pun = Perte de longueur unitaire par noeud
Pm = Perte de longueur par maille ( évalué à 16x le diamètre du fil )
Lt = longueur total de fil par maille = Lm + Pm =
cas 2 : Nm = Nombre de maille par m² = 1/Sm = 14.28
lm = longueur de fil par maille = 3xCm = 0.50m
Lm = longueur de fil par m² = Nm x lm = 14.28 x0.5 = 7.14 m
Masse surfacique du filet
- Selon le type de matière du fil constituant la maille et le type de noeud (ou fixation, ou soudage )
Contenu en eau maximum
Poids maximum mouillé
Poids maximum givré
Poids maximum enneigé

En première approche on aura meilleur compte à prendre les caractéristiques d'un filet commercial de type pêche par exemple dont les caractéristiques doivent être plus facile à connaître.

Dans une première évaluation on fait le calcul de coût avec comme support des pylônes métalliques de type "haute tension" de 80m de haut.
Il faudra aussi déterminer le nombre de câbles porteurs, leur matière et disposition, le type de filet à utiliser et les moyens de les maintenir en position.
Pour les filets en matériaux synthétiques, la non propagation de flammes semble aussi un prérequis.

Fixations: Voir fixation des filets en arboriculture par exemple.

Exemple de drones : shahed-136 Geran-2

Questions en supend:
Les protections vont avoir tendance à reporter le risque sur d'autres infrastructures ou donner une plus grande visibilité à l'existant.

On peut essayer faire un modèle de construction CAO/DAO sur ces critères, ce qui permettrait de faire un chiffrage.
Quel outil de modélisation BIM permettrait de faire des simulations et calculs de structures pour faire une simulation en statique, puis avec prise au vent et effets en cas d'interception d'un petit vecteur ?
-----

[Liet Kynes]

Bonjour,

c'est un peu utopique à mon avis.

Exemple grossier : si on te lance une balle de tennis au visage (à vitesse raisonnable) et que tu te protèges avec une raquette de tennis, tout va bien mais si on te lance une tomate ou un œuf ou du sable, c'est tout de suite plus compliqué .

[tarassboulba]

Bonjour Liet Kynes,
« Le meilleur moyen de réussir, c’est toujours d’essayer encore une fois. » Thomas Edison.
Avec un ton plus critique:
« Le meilleur moyen de ne pas réussir, c'est de ne pas essayer. » Alain Leblay.

Pour ce qui est du fond de votre commentaire indiquant le peu de chance de réussite je vous indique dans ma troisième référence le paragraphe Captures d'avion ! ( voir en bas de page ) citant, l'article d'origine "La protection aérienne par les ballons à câble" [ Pierre Devaux, La Nature N° 2979 — 15 juin 1936 ] dont l'incipit commence ainsi: "La « défense passive » des populations civiles contre le danger aérien est malheureusement plus que jamais à l’ordre du jour."

Je cite donc l'article en référence datant de 1936:
« Reste à prouver que les câbles représentent, pour les avions, un obstacle dangereux, impossible à éviter ou à détruire et capable de provoquer la chute des appareils.

Ces divers points ont été surabondamment démontrés par l’expérience… une expérience parfois cruellement involontaire ! Citons au hasard. Pendant la guerre, non loin de Nancy, un ballon captif météorologique, sans observateur, est monté en l’air, par suite d’un malentendu, au moment ou une escadrille française rentrait : trois avions touchent le câble, tous trois glissent sans pouvoir quitter le câble et viennent s’écraser au sol ; le câble n’est pas rompu. À Metz, dans des circonstances analogues, 2 avions français sont descendus, puis 2 anglais et 2 allemands dans la banlieue de Londres et encore un allemand près de Boulogne. La règle est absolue : le câble résiste, l’avion se met en vrille autour de ce câble sans pouvoir s’en décoller et vient s’effondrer près du treuil. »

DONC,
On prendra pour acquis l'efficacité des câbles ( depuis 1936 minimum ).

On peut se poser effectivement la question pour l'efficacité des filets, pour l'interception des aéronefs.
cependant, il existe des systèmes de récupération de drones en vente libre, dont on supposera la pertinence. On remarquera que le filet sert de rideau flexible pour amortir et attraper l’aéronef aux fins de récupération.

La discussion veut servir des besoins de protection, par exemple de quelques millions de civils habitants l'Ukraine.
J'y vois un intérêt légitime, à l'application duquel des critiques devraient être au moins argumentées.

Il doit y avoir une manière constructive de participer à ce fil de discussion, en faisant appel aux connaissances et compétences individuelles.

[SK69202]

Quels seraient les coûts d'infrastructure pour les protections?

Plus cher que vivre en paix.

La défense aérienne du siècle précédent est caduque, aujourd'hui la menace contre les infrastructures civiles va des logiciels agressifs aux projectiles arrivant entre 20 et 20 000km/h.
Ça laisse de la place aux solutions techniques et à des coûts fabuleux, à comparer avec le coût de remplacement par plus efficace.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Avec un ton plus critique:
« Le meilleur moyen de ne pas réussir, c'est de ne pas essayer. » Alain Leblay.

Bjr à toi, Excellent raisonnement !!!

Je ne sais si tu connais la théorie du passe-muraille !
Essayer de passer à travers un mur.
J'ai honte de le dire...mais je n'ai réussi quà avoir des......bosses !
Mais comme tu dis: " essayons encore ...UNE fois" ( comme en Belgique !)
Faudrait tout de meme prendre d'autres références que celles de....1936 !!
C'est pas contre les avions, c'est contre les bombes et autres objet du meme acabit.
Un avion qui largue de 1000 m et probablement plus... ton filet à papillon deviens ridicule.

As tu VECU sous les bombes !! Moi ...oui. (et c'est pas rigolo)
A+

[tarassboulba]

Bonjour à tous,
Si ça ne dérange personne, plutôt que des avis, dont l'à-propos me dépasse,
j'aurais préféré des arguments, des calculs, des évaluations ou des exemples de réalisation.

Exemple d'argument valide pour l'interception d'un drone shahed-136

1- Calcul d’énergie totale d'un drone ( masse x c² )
2- Vitesse de croisière // vitesse lors de la phase d'attaque
3- Inclinaison lors de la phase d'approche d'une cible = assiette.
4- Résistance d'un filet F avec masse ponctuelle portée sur une maille:
Exemple de références possibles :
- Résistance d'un câble sous charge ponctuelle
- arc funiculaire
- parabole, chaînette
5- Facteur de sécurité à utiliser dans le dimensionnement
6- Modalités de remplacement des filets
7- Discussion sur le TCO ( total cost of ownership ) pour des filets "jetables" à usage "unique", réparables, remplaçables.

En gros, tous les types d'arguments en relation avec une application technique sont les bienvenus.

On peut évidemment réfléchir à des menaces aériennes de tout types, bombes larguées, missiles balistiques, missiles nucléaires, bombes à antimatière ( non ? ).
Mais, je cadre explicitement la réflexion sur l'interception de drones, ce qui correspond à une menace de type anti-infrastructure que l'on constate en Ukraine en cette année 2022.

Pour ceux que cela intéresse, la réflexion sur les coûts de la protection passive des infrastructures doit tenir compte de différents paramètres:
- taille de la population impactée.
- durée de mise en panne par attaque
- Coût de réparation
- disponibilité des pièces détachées
- disponibilité de la main-d’œuvre qualifiée pour la réparation.
- durée d'indisponibilité probable de l'infrastructure
- dégâts associés à l'absence de service fournit par l'infrastructure touchée
ex: pas d’électricité = pas de livraison d'eau courante = gel des tuyaux = pas de retour d'eau courante après réparation.
- etc ...

On voit que dans le mode "réparation après impact" de multiples points critiques sont présents. C'est pourquoi la défense passive est une alternative valable dans la mesure ou le coût n'est pas trop élevé, et d'autant plus que la menace est de long terme.

[pm42]

Comment protège tu une ville entière avec ce genre d'approche ? Qu'est ce qui empêche un drone de voler à basse altitude et de passer en dessous de ta protection ?

Et dernière question : quelle est ton expertise en défense anti-aérienne qui te fait proposer une solution différente de celles actuellement mises en oeuvre ?
Les connais tu ? Leur taux de succès, etc ?

[SK69202]

On peut évidemment réfléchir à des menaces aériennes de tout types, bombes larguées, missiles balistiques, missiles nucléaires,

Il n'y a que les obus d'artillerie qui passent à coup sûr, petits, rapides et faibles préavis, le reste est "interceptable", pour qui a fait des efforts sur une défense aérospatiale tip top.

Mais, je cadre explicitement la réflexion sur l'interception de drones, ce qui correspond à une menace de type anti-infrastructure que l'on constate en Ukraine en cette année 2022.

Cela fait des années que certains subissent ou on subit des visites ou attaques de drones, les solutions " publiques" sont sur le WEB mais faut chercher (avec un VPN )
Elles ne sont pas avec ballons et ficelles.

[tarassboulba]

Bonjour à tous,
Comme d'habitude j'ai mis la charrue avant les bœufs et je n'ai pas détaillé le contexte.
Éléments de contexte décrivant la menace:
Année : 2022
Pays pris comme exemple : Ukraine
Menace : Attaque "low cost" à "faible" vitesse à longue portée
Vecteur typique: Shahed 136 https://fr.wikipedia.org/wiki/HESA_Shahed_136
Caractéristiques typiques : envergure 2.5m, voilure en V, croisière 185km/h , piqué 270km/h , masse 250kg, portée 2500km
Cibles : centrales électriques, postes de transformation, centre de télédiffusion, datacenter. ( dimension typique Lxlxh=100mx100mx30m )
Dispersion des cibles potentielles : sur un territoire d'environ 600x1200km.
Nombres de cibles : plusieurs dizaines de milliers.

Je précise donc le besoin:
Évaluation du coût de mise en œuvre d'une infrastructure de DÉFENSE PASSIVE, efficace contre la menace ci-dessus.
Critères de choix d'une défense passive de type "low cost" pour réaliser une évaluation:
1- low cost :
1-1 pas de limitation structurelle ou politique dans l'approvisionnement en matériaux ou matériel spécifique.
1-2 compétences locales en fabrication sur plan, édification, réparation
1-3 durabilité à coût d'entretien faible
2- passif
2-1 pas de besoin de surveillance en continu
2-2 l'absence de maintenance pendant une fraction de temps ( 20h sur 24h sans surveillance ) ne fait pas baisser l'efficacité du dispositif
2-3 baisse du besoin en main-d’œuvre en continu.
3- fournisseurs et fabricants locaux
4- réception de chantier et tests réalisables :
- avec compétences en génie civile "simple"
- sans matériels et servants ayant des qualités militaires.
5- Nombre de cibles trop importantes pour une défense "active"
6-

Contexte historique:
Je précise que l'agression caractérisé par des attaques sur les infrastructures civiles constitue des crimes de guerres.
C'est l'état du contexte que l'on observe en Ukraine actuellement dont les infrastructures sont attaqués par exemple par des drones Shahed 136 livré à la Russie par l'Iran.
Pour les plus attentifs, vous aurez remarqué l'euphémisme, pour les autres je suggère de se renseigner sur ce qui se passe sur place.
Je crois avoir maintenant détaillé le contexte (mais WTF!).

Réponse à pm42:
- expertise en défense anti-aérienne : Aucune.
- filet sur câbles à 70m de haut + chaînette d'au moins 10m + filet de 30m+10m de mare= on arrive à 70-10-30-10= 20m du sol au centre 30 sur les coté.
il y a effectivement un marge libre de 20 à 30m de haut qui peuvent être comblée soit par une infrastructure basse soit en allongeant le filet.
- taux de succès : si c'est pas 100% une défense passive pourrait intercepter le reste.
- Si on se base sur le nombre de cibles potentielles une défense active est impossible; coûts, disponibilité du matériel, logistique etc...
En clair: il est impossible de défendre activement toutes les infrastructures civiles, il faut faire des priorisations.

Réponse à SK69202:
- défense de type "aérospatial" ou sol-air impossible sur un si grand nombre de cibles à protéger.
- La défense par ballon servait à protéger contre les raids aériens de bombardement. On ciblait le porteur des vecteurs.
- Je cherche à évaluer le coût pour une solution au niveau du "territoire" au sens local.

[pm42]

- expertise en défense anti-aérienne : Aucune

Quelle est la probabilité que tu dises des choses pertinentes d'après toi ?

- filet sur câbles à 70m de haut + chaînette d'au moins 10m + filet de 30m+10m de mare= on arrive à 70-10-30-10= 20m du sol au centre 30 sur les coté.
il y a effectivement un marge libre de 20 à 30m de haut qui peuvent être comblée soit par une infrastructure basse soit en allongeant le filet.

Non. Tu ne pourras pas couvrir une surface correcte comme ça sans parler du poids à emporter.
Si tes chainettes ne sont assez grosses, n'importe quoi de plus gros qu'un petit drone va les transporter. Sinon, tes ballons ne les lèveront pas sauf à être énorme.

Pour le reste, il suffit de faire une 1ère salve qui cible soit les ballons qui sont vraiment facile à taper soit les attaches au sol. Une fois que tout ça est retombé au sol ou s'est envolé, tu n'as plus de protection.

Tu as inventé une défense statique et peu résistante pour un conflit du XXIème siècle : ça ne marche pas.

- taux de succès : si c'est pas 100% une défense passive pourrait intercepter le reste.

Yakafokon

[tarassboulba]

Re-Bonjour,
Je rappelle que ma question est "Quels seraient les coûts d'infrastructure pour les protections?".

Que pm42 ou SK69202 aient des avis négatifs sur la réalisation ou la fonctionnalité, est un fait maintenant avéré. Merci de votre avis, cependant cela ne répond pas à la question initiale.

Je bats ma coulpe, car en ne définissant pas tous les termes que j'ai utilisé tel la chaînette cela entretient l'incompréhension. Ainsi si on ne sait pas que la chaînette est une courbe mathématique, ce qui est tout a fait compréhensible, la compréhension réciproque risque d'en pâtir. D'un autre côté je ne pense pas devoir faire figurer tout le dictionnaire, l'histoire et la géographie dans tout ce que je dis.

Désolé pour pm42 (12 997 messages depuis 2015 soit 5 messages par jour en moyenne ) et SK69202 (23 6501 depuis 2006 soit 4 messages par jour en moyenne ) mais je ne pense pas répondre encore à vos remarques qui ne me semblent soit pas pertinentes soit non basées sur des faits soit non basées sur des calculs de résistance des matériaux, et autres divers points qui dans le désordre sont:
- je n'ai pas indiqué vouloir calculer le coûts pour des ballons captifs ( ou alors je n'ai pas été clair ? ).
- La pertinence de mon propos dépend de la compréhension que mon interlocuteur a de celui-ci.
- Les arguments d'autorités n'ont que la valeur que l'auditeur leur donne.
- Des références (liens) seraient bienvenus pour le lecteur de passage sinon cela ressemble à des on-dit, des arguments d'autorités, des procédés rhétoriques discutables.
- Pour vos remarques qui ne font pas avancer le schmilblick, vous pouvez les envoyer par la messagerie,
cela me permettra d'y répondre dans le fil de discussion, si j'y trouve une réponse on si ensemble nous trouvons une réponse pertinente à faire découvrir au monde.

Ainsi, faire référence à la poliorcétique, des millénaires passés pour décrédibiliser les tentatives de solutions pour le problème en référence me semble tout simplement indécent, d'autant plus au vue du contexte.
A la rigueur je peux voir une similitude de données balistiques dans l'artillerie médiévale comme le Trébuchet.

Ainsi pour simplifier la question de faisabilité il aurait fallu demander de spécifier le besoin:
Quels sont les caractéristiques d'un filet qui serait capable d'intercepter, un shahed 136 en phase d'approche à vitesse maximale ( Données : masse: 250kg vitesse: 270km/h ).

Existe-il des applications existantes dans ce domaine?
- des brins d'arrêt
- des barrières d'arrêt
- et d'autres encore, mais je ne fais pas encyclopédiste ...

Il reste à définir les caractéristiques que l'on veut pour le filet, ce qui se résume essentiellement, pour une énergie donnée à:
- distance de freinage

Et pour finir il faut trouver des fournisseurs, or, il existe ;
-des industries entières qui fournissent des filets, de tous types, de pèches, etc . Elles ont des outils de productions et fournissent différent types de filets.
-des industries du textiles qui fournissent des matériaux dont les caractéristiques peuvent être choisis en fonction de la fonctionnalité choisi.
-des tréfileries industrielles https://fr.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A9filage qui fournissent des câbles de toutes dimensions pour tous usages.
-des méthodes et systèmes de calculs des structures et de simulation numérique des contraintes.

On est loin de l'évidence, mais on est encore plus loin de l'impossible.

Aussi, à moins d'avoir connaissance des caractéristiques des structures porteuses, câbles, filets, méthodes de maintien, modèle d’amortissements, je ne vois pas la pertinence de répondre "c'est impossible" avant même d'avoir le début d'une trace d'indice de point technique impossible à contrecarrer par des méthodes, ou matériaux alternatifs.

En tous cas, les interventions qui ne font pas avancer vers une idée d'une solution, ne sont pas vraiment constructives.
Mais comme il en est de "la fabrique du doute" ou de "déni de réalité" tel le climato-scepticisme, cela ne semble pas le but initial de ces interventions.

[pm42]

Je bats ma coulpe, car en ne définissant pas tous les termes que j'ai utilisé tel la chaînette cela entretient l'incompréhension. Ainsi si on ne sait pas que la chaînette est une courbe mathématique, ce qui est tout a fait compréhensible, la compréhension réciproque risque d'en pâtir. D'un autre côté je ne pense pas devoir faire figurer tout le dictionnaire, l'histoire et la géographie dans tout ce que je dis.

C'est un chouia méprisant et sans rapport avec le sujet.

Désolé pour pm42 (12 997 messages depuis 2015 soit 5 messages par jour en moyenne ) et SK69202 (23 6501 depuis 2006 soit 4 messages par jour en moyenne )

En quoi cela est pertinent ?

mais je ne pense pas répondre encore à vos remarques qui ne me semblent soit pas pertinentes soit non basées sur des faits soit non basées sur des calculs de résistance des matériaux, et autres divers points qui dans le désordre sont:

Ben voyons...

- La pertinence de mon propos dépend de la compréhension que mon interlocuteur a de celui-ci.

Méprisant aussi.

- Les arguments d'autorités n'ont que la valeur que l'auditeur leur donne.
- Des références (liens) seraient bienvenus pour le lecteur de passage sinon cela ressemble à des on-dit, des arguments d'autorités, des procédés rhétoriques discutables.
- Pour vos remarques qui ne font pas avancer le schmilblick, vous pouvez les envoyer par la messagerie,

Bref on va résumer : comme plein de gens avant toi sur le Net, tu as eu "une idée" sur un sujet que tu ne connais pas du tout.
Et quand on t'explique pourquoi elle ne marche pas, tu expliques que le problème, c'est tes contradicteurs forcément parce que tu as posé comme principe que ton idée a de la valeur puisqu'elle vient de toi.

C'est classique. On te laisse à tes ballons mais merci pour les explications sur les courbes mathématiques parce que personne ici n'a été formé sur le sujet bien sur

[f6bes]

Re-Bonjour,
Je rappelle que ma question est "Quels seraient les coûts d'infrastructure pour les protections?".

Qs.

Bjr à toi, Alors il faudrait que tu communiques quelle est la surface totale à protéger pour commençer !!!
Rien ne dit que ;les moyens QUE tu as choisi seraient ceux utilisés.
Puisque tu as choisi une solution à toi de nous INDIQUER le cout estimatif de réalisation !
A n'en pas douter , pour estimer, faudra tenir compte des appels d'offre des divers concurrents ,à la réalisation.
L'heure de la fermeture approche...
Bonne chasse aux papillons.

[JPL]

C’est le moment de rappeler la charte du forum :

Toutes idées ou raisonnements (aussi géniaux soient-ils) doivent reposer sur des connaissances scientifiques ou techniques valides et non sur de vagues suppositions personnelles, basées sur d’intimes convictions. L’un des objectifs de Futura-Sciences étant la vulgarisation scientifique de bon niveau, ce n’est pas le lieu [...] pour l’exposé de théories strictement personnelles.

[tarassboulba]

Merci JPL pour ce rappel à la charte.
Merci f6bes, je condense ci-dessous les informations un peu dispersés dans mes précédents posts, car avec le concours des intervenants du forum j'ai pu clarifier, un petit peu ma question initiale:

#1 : Quels seraient les coûts d'infrastructure pour les protections?
En supposant qu'une protection par filet soit efficace pour intercepter un drone en vol,
infrastructures de 100 m de coté, [ ] déport de 30 mètres
quel serait l'investissement à consentir pour une protection par filet contre un drone de 2m de large?
première approximation des besoins sur ces bases:
-dessus : 130x130m
-coté 4x: 130x70 ( on suppose l'infrastructure de 30m de hauteur + 30m de marge +10 m de marge pour la maintien des filets en chaînettes pendantes.
Taille de maille de périmètre 1m ( demi-périmètre 50cm ):
cas 1 : maille carré de côté Cm=25cm.
Exemple de drones : shahed-136 Geran-2
#3 : On peut se poser effectivement la question pour l'efficacité des filets, pour l'interception des aéronefs.
#6 : la défense passive est une alternative valable dans la mesure ou le coût n'est pas trop élevé
#9 : Menace : Attaque "low cost" à "faible" vitesse à longue portée
Vecteur typique: Shahed 136 https://fr.wikipedia.org/wiki/HESA_Shahed_136
Caractéristiques typiques : envergure 2.5m, voilure en V, croisière 185km/h , piqué 270km/h , masse 250kg, portée 2500km
Cibles : centrales électriques, postes de transformation, centre de télédiffusion, datacenter. ( dimension typique Lxlxh=100mx100mx30m )
#11 : Quels sont les caractéristiques d'un filet qui serait capable d'intercepter, un shahed 136 en phase d'approche à vitesse maximale ( Données : masse: 250kg vitesse: 270km/h ).

Pour l'exemple d'infrastructure à protéger, on peut penser à une sous-station de transformation électrique.
Dans ce cadre on peut donc essayer de faire du réemploi de structures, techniques et compétences présentes en local et dans ce même domaine, comme pylônes de supports, câbles à l'image des câbles haute tension.

Je corrige les erreurs dans ma présentation :
- Infrastructure : 100mx100m de coté 30 mètres de haut .
- distances horizontales au filet : 30 mètres
- marges de "pendouillement" des filets latéraux : 10 mètres
- marges de "pendouillement" des filets supérieurs : 10 mètres
- supports ancrés au sol: pylônes métalliques de type "haute tension" de 80m de haut.
- supports câbles tendus entre pylônes et au sol: essayer d'évaluer la longueur totale (?)

Pour un calcul préalable sur matériaux seul, on laisse de coté le coût de l'infrastructure support dont seules les dimensions nous sont connus.
Le dimensionnement structurel dépendra des efforts quelle devra subir et de sa configuration, de la masse des filets, câbles et leurs tensions, etc.
Il est aussi difficile de donner à priori la disposition exacte des filets sur la structure.
Ainsi un mur de filets de 160m de large par 60 de haut pourra être divisé en plusieurs bandes de filets horizontaux indépendant.

Il est aussi à noté que sur ce type d’infrastructure une mise hors tension préalable à une destruction partielle permet de limiter les dégâts.
Il serait donc envisageable de penser à ajouter un mécanisme, au pire lié à la percussion des filets coupant le courant juste avant des dégâts éventuels.

Procédons par étape.
1- calcul de la surface totale de filets.
2- calculer l’énergie du mouvement d'un shahed 136
3- évaluer le "freinage" à obtenir sur une distance maximal de 30m.
4- évaluer les caractéristiques mécaniques du filet permettant ce freinage
5- évaluer la masse totale de toute la surface de filets
6- Évaluer le coûts des filets seuls

Si l'étape 6 ne donne pas une évaluation démesurée par rapport aux investissements de protection envisagé on pourra alors poursuivre l'étude du coût.
7- dimensionnement des câbles de support au plafond, latéraux
8- poids des câbles
9- dimensionnement des supports
10- coûts total d'infrastructure de support livrée posée.


On déroule les étapes

1- calcul de la surface totale de filets.
on prend un parallélépipède recouvert de filets
Infrastructure: 100mx100mx30
Déport au filet
-en latéral: 30m, donc la taille des cotés 2x30+100= 160m.
-au-dessus: 30m de déport +10m de pendouillement, donc le filet est tendu à partir du plafond à 30+30+10 = 70m
parallélépipède à couvrir : 160mx160mx70
Surface 4 murs + plafonds : 160²+4x160x70 = 70400 m²
Cela représente 7.5 hectares, une surface que l'on peut retrouver en arboriculture ou des filets d'un autre type sont utilisés contre la grêle, ou les insectes.
Sur une infrastructure de service vital, le dimensionnement ne semble pas pour l'instant atteindre de point bloquant.

La suite des calculs de vérification sans doute demain.

[f6bes]

Remoi, Premiére frappe= détruit la protection
Deuxiéme frappe= la voie est libre
Déjà mentionné!
Tu peux arréter tes calculs.
Bye

[tarassboulba]

Je n'ai pas vraiment eu le temps d'avancer, voilà ou j'en suis, en espérant ne pas avoir fait trop d'erreurs de logique ni de calcul.

La suite des étapes::

2- calculer l’énergie du mouvement d'un shahed 136
Énergie cinétique W= 1/2 M.v² [kg.m².s-²](L2MT-2) Joule
vitesse v= 270km/h = 75 m.s-1 [m.s-1 ](LT-1) mètre par seconde
Masse 250kg [kg] (M)
A.N.: W= 1/2x 250 x 75²
= 703125 Joules

3- évaluer le "freinage" à obtenir sur une distance maximal de 30m.
Premier calcul : mouvement horizontal freiné de 270 à 0 km/h sur 30 mètres
En première approche on supposera le freinage à force constante sur les 75 mètres.
Le Travail produit (J) par la force de freinage ( N newton, kg.m.s-2, LMT-2 ) doit compenser l’énergie cinétique (J).
La force de freinage qui s'applique est donc le rapport de l’énergie sur la distance d'application
F(freinage) = W / longueur
A.N.: F(freinage) = 703125 / 30
= 23 437,5 newton

Pour se faire une idée, si on se rappelle qu'une masse de 1kg correspond environ à 1daN ( en arrondissant g à 10 ! ),
alors cela correspondrait à un freinage continu de 2 tonnes sur 30 mètres.
C'est un ordre de grandeur acceptable à priori pour un filet, si on se référer aux capacités d'un chalutier.
La différence essentielle est que l'usage en protection est plutôt ponctuelle.

4- évaluer les caractéristiques mécaniques du filet permettant ce freinage.
L'hypothèse de travail est que le vecteur touche le filet selon une trajectoire normale (i.e. orthogonale ) , et que le filet stoppe le vecteur sur sa trajectoire, jusqu’à son arrêt complet.
Pouvoir dévier vers le sol ou sur les cotés ou bien faire faire au vecteur la toupie engoncé dans un filet qui tourne autour d'un câble est aussi une manière efficace de lui faire rater sa cible, ou tout au moins allonger sa distance d'arrêt. Pour ces objectifs secondaires, un filet aux caractéristiques sous-optimales pourra convenir.
L'hypothèse de travail est bien le "pire des cas possible", maximisant les contraintes à subir par le filet, car en trajectoire normale la distance d'arrêt est minimal donc cela maximise la force de freinage nécessaire.
Si le calcul de résistance mécanique du filet ne permet pas d'envisager une solution avec un filet perpendiculaire à la trajectoire, il sera toujours possible de réaliser une étude utilisant un rideau de filet en zig-zag.

Le filet est fixé de manière lâche sur son support, et n'est pas préalablement tendu, sauf à supposer que ces attaches soient des dispositif mécanique à rupture évitant une surcharge de tension dans le filet.
Description de l'interaction mobile / filet aux alentours de l'impact sur le filet:
1- Le mobile entre en contact à grande vitesse avec le filet.
2- les mailles du filets, de faible masses et d'inertie faibles sont entraînés par le mobile selon le mouvement relatif de son carénage.
3- les forces de frottement maille/carénage sont faibles en vertu de la vitesse du mobile.
4- les mailles glissent le long du carénage et prennent la forme du mobile en l'englobant
à ce stade les mailles du filets ont un mouvement latéral par rapport à leur position initiale.
5- le mobile avançant à travers le filet celui-ci tend à être entraîné avec lui.
La faible inertie des mailles leur permet de supporter la très forte accélération.
6- le long de chaque brins des mailles, un gradient de vitesse et de tension répercute les contraintes mécaniques.
7- de proche en proche de plus en plus de mailles sont entraînées par le mouvement du mobile, augmentant les tensions.
8- Il arrive un moment ou un maximum de tension est atteint au niveau des mailles sur lesquelles force le mobile.
9- Le filet résistera tant que les contraintes locales seront inférieures au point de rupture.

Si les tensions dans les brins des mailles, résultant de l'impact sont supérieures à la résistance des brins alors le mobile passera au travers du filet.
Ainsi, si le filet est à maille carré, tendu et fixé parallèlement à son cadre, on peut étudier le point de rupture par une seul brin fixé sur le cadre.
Cela correspond donc au pire des cas.

On peut faire une approximation en utilisant pour matière le nylon, composant courant dans des filets de pêches.
Je pars à la pèche aux valeurs de ruptures du nylon suivant les sections, pour évaluer la résistance des brins de filets de façon à pouvoir les dimensionner.


[ bibliographie intéressante pour le contexte des calculs ]
câble chargé ponctuellement
structure à câble

[JPL]

Il est temps d’arrêter !