BR112014031077B1

BR112014031077B1 - submarine vehicle

Info

Publication number: BR112014031077B1
Application number: BR112014031077-7A
Authority: BR
Inventors: Christian Audoly; Xavier Dauplais
Original assignee: Dcns
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2022-04-12
Also published as: AU2013276738A1; PL2858892T3; FR2991661B1; BR112014031077A8; BR112014031077A2; FR2991661A1; CA2875441A1; EP2858892A1; AU2013276738B2; IN2014DN10338A; CA2875441C; WO2013186095A1; EP2858892B1; ES2601160T3; MY168393A

Abstract

VEÍCULO SUBMARINO. Este veículo submarino, do tipo que comporta um casco espesso (1) que se apresenta, pelo menos em uma parte de seu comprimento, na forma geral de um cilindro, se caracteriza pelo fato de que os flancos laterais dessa estrutura (1) comportam em pelo menos uma parte do comprimento do cilindro, meios que formam um defletor acústico (2) que comportam de cada lado do casco espesso, órgãos de revestimento (2) de seção em V, deitados contra o casco (1) e associados a esse casco a através dos meios (6) de amortecimento de impactos e de ruídos.SUBMARINE VEHICLE. This underwater vehicle, of the type that includes a thick hull (1) which is, at least for part of its length, in the general shape of a cylinder, is characterized by the fact that the lateral flanks of this structure (1) have in at least a part of the length of the cylinder, means that form an acoustic deflector (2) comprising, on each side of the thick hull, covering members (2) of V section, lying against the hull (1) and associated with this hull a through the means (6) of damping impacts and noise.

Description

FIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção trata de um veículo submarino tal como um submarino propriamente dito.[001] The present invention deals with a submarine vehicle such as a submarine itself.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Mais particularmente, a presente invenção trata de um veículo submarino que comporta um casco espesso que se apresenta pelo menos em uma parte de seu comprimento na forma geral de um cilindro.[002] More particularly, the present invention deals with an underwater vehicle that comprises a thick hull that is presented at least in part of its length in the general shape of a cylinder.

[003] Essa estrutura pode igualmente comportar outras partes tais como, por exemplo, uma parte chamada “torre” ou ainda uma parte denominada “aparelho para governar o submarino”.[003] This structure can also include other parts such as, for example, a part called “tower” or a part called “device to govern the submarine”.

[004] Diversos estudos demonstraram a importância representada para essas estruturas e, em particular, para os submarinos, pela ameaça ligada às evoluções e à proliferação de sonares, tais como, por exemplo, sonares conhecidos como ativos.[004] Several studies have demonstrated the importance represented for these structures and, in particular, for submarines, by the threat linked to the evolution and proliferation of sonar, such as, for example, sonars known as active.

[005] A fim de levar em conta essa ameaça, foram realizados estudos para reduzir o índice de destino, isto é, aumentar a furtividade acústica de um submarino, inclusive em baixíssima frequência.[005] In order to take this threat into account, studies were carried out to reduce the target index, that is, to increase the acoustic stealth of a submarine, even at very low frequency.

[006] A melhora da furtividade, em particular acústica, de um submarino pode ser obtida principalmente de duas maneiras. Trata-se, de fato, de eliminar ou anular o sonar reenviado pelo destino, como por exemplo o submarino, para a ameaça, isto é, o sonar ativo adverso.[006] Improved stealth, in particular acoustics, of a submarine can be achieved mainly in two ways. In fact, it is a matter of eliminating or canceling the sonar sent back by the destination, such as the submarine, for the threat, that is, the adverse active sonar.

[007] Assim, a melhora da furtividade de um submarino pode ser obtida inclinando as diferentes paredes planas de sua estrutura em relação à vertical, e a onda sonora emitida pelo sonar adverso é então refletida para sítios fortemente positivos ou fortemente negativos.[007] Thus, the improvement of a submarine's stealth can be obtained by tilting the different flat walls of its structure with respect to the vertical, and the sound wave emitted by the adverse sonar is then reflected to strongly positive or strongly negative sites.

[008] A ameaça está, de fato, na maior parte dos casos, em sítios compreendidos entre mais ou menos 10°, isto é, em um nível próximo do nível do submarino.[008] The threat is, in fact, in most cases, in places between plus or minus 10°, that is, at a level close to the level of the submarine.

[009] Além disso, se o submarino comportar um casco fino semitransparente situado em torno de um casco espesso, a onda sonar é fracamente transmitida, o que permite mascarar os eventuais ecos reenviados pela estrutura e diversos equipamentos situados, por exemplo, sob o casco fino de tal estrutura.[009] In addition, if the submarine has a thin, semi-transparent hull situated around a thick hull, the sonar wave is weakly transmitted, which makes it possible to mask any echoes returned by the structure and various equipment located, for example, under the hull. thin of such a structure.

[0010] A melhora da furtividade pode igualmente ser obtida utilizando, sobre a estrutura, revestimentos acústicos absorventes que permitem diminuir fortemente a amplitude da onda refletida pelo casco espesso do submarino.[0010] The improvement of stealth can also be obtained by using, on the structure, acoustic absorbent coatings that allow to strongly reduce the amplitude of the wave reflected by the thick hull of the submarine.

[0011] Esses revestimentos acústicos absorventes são também chamados revestimentos anecoicos.[0011] These acoustic absorbent coatings are also called anechoic coatings.

[0012] O índice de destino de um submarino é, em geral, máximo na direção transversal, isto é, para azimutes a mais ou menos 90°, devido ao eco reenviado pela parte cilíndrica do casco e, em menor extensão, pela torre e o aparelho de governá-la.[0012] The fate index of a submarine is, in general, maximum in the transverse direction, that is, for azimuths of more or less 90°, due to the echo returned by the cylindrical part of the hull and, to a lesser extent, by the turret and the apparatus to govern it.

[0013] Como indicado acima, a torre e o aparelho de governá-la podem ser tratados por um ou outro dos métodos descritos e o casco cilíndrico pode ser tratado por um revestimento anecoico para melhorar o mais possível a discrição do submarino.[0013] As indicated above, the turret and the apparatus governing it can be treated by one or the other of the methods described and the cylindrical hull can be treated by an anechoic coating to improve the submarine's stealth as much as possible.

[0014] Entretanto dificuldades significativas aparecem em baixa e baixíssima frequência.[0014] However, significant difficulties appear in low and very low frequency.

[0015] De fato, ou o revestimento anecoico é muito espesso, ou ele é pouco eficaz.[0015] In fact, either the anechoic coating is too thick, or it is not very effective.

[0016] Na prática, é difícil obter melhor do que 6 dB abaixo de 3 kHz e a ausência abaixo de 1,5 kHz é quase impossível.[0016] In practice, it is difficult to get better than 6 dB below 3 kHz and the absence below 1.5 kHz is almost impossible.

[0017] Além disso, o uso desse tipo de revestimento suscita igualmente um problema ligado à implantação de grandes antenas de flanco para a detecção sonar passiva.[0017] Furthermore, the use of this type of coating also raises a problem linked to the deployment of large flank antennas for passive sonar detection.

[0018] De fato, há um conflito entre esse uso de grandes antenas e a implantação de revestimento anecoico em certas porções do caso cilíndrico.[0018] In fact, there is a conflict between this use of large antennas and the implantation of anechoic coating in certain portions of the cylindrical case.

[0019] Sabe-se, por exemplo, que construtores de submarinos propuseram implantar antenas de flanco em revestimentos anecoicos.[0019] It is known, for example, that submarine builders proposed to implant flank antennas in anechoic coatings.

[0020] Isso apresenta, entretanto, vários inconvenientes: - O revestimento anecoico, mesmo em uma camada espessa, apresenta desempenhos medíocres em baixíssimas frequências. Além disso, a compressibilidade elevada desse revestimento em função da pressão hidrostática é prejudicial para o contexto de arquitetura naval. - A presença desse tipo de revestimento embaixo de uma antena lateral degrada os desempenhos dessa antena em baixa frequência. De fato, não há refletor duro atrás dos sensores dessa antena e interferências acústicas aparecem em virtude das reflexões sobre o casco situado atrás do revestimento anecoico.[0020] This has, however, several drawbacks: - The anechoic coating, even in a thick layer, presents mediocre performance at very low frequencies. In addition, the high compressibility of this coating as a function of hydrostatic pressure is detrimental to the context of naval architecture. - The presence of this type of coating under a side antenna degrades the performance of that antenna at low frequency. In fact, there is no hard reflector behind the sensors of this antenna and acoustic interference appears due to reflections on the hull located behind the anechoic coating.

[0021] Outros construtores de submarinos propuseram usar apêndices acústicos adicionados, em particular, na parte cilíndrica do casco espesso do submarino.[0021] Other submarine builders have proposed using added acoustic appendages, in particular, on the cylindrical part of the submarine's thick hull.

[0022] Entretanto, nenhuma dessas soluções é totalmente satisfatória, pois é difícil assegurar ao mesmo tempo uma boa furtividade acústica do submarino pelo eixo transversal, permitir uma boa integração de grandes antenas sonar laterais e assegurar uma proteção contra os impactos laterais do casco espesso.[0022] However, none of these solutions is entirely satisfactory, as it is difficult to ensure at the same time a good acoustic stealth of the submarine along the transverse axis, allow a good integration of large lateral sonar antennas and ensure protection against the side impacts of the thick hull.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0023] A finalidade da presente invenção é, portanto, resolver esses problemas.[0023] The purpose of the present invention is therefore to solve these problems.

[0024] Para esse fim, a presente invenção tem por objeto um veículo submarino, do tipo que comporta um casco espesso que se apresenta pelo menos em uma parte de seu comprimento, na forma geral de um cilindro, caracterizado pelo fato de que os flancos laterais dessa estrutura comportam em pelo menos uma parte do comprimento do cilindro, meios que formam um defletor acústico que comportam de cada lado do casco espesso, órgãos de revestimento de seção em V, deitados contra o casco e associados a esse casco através dos meios de amortecimento de impactos e de ruídos.[0024] For this purpose, the present invention relates to a submarine vehicle, of the type that includes a thick hull that is presented at least in part of its length, in the general shape of a cylinder, characterized by the fact that the flanks At least part of the length of the cylinder, the sides of this structure comprise means that form an acoustic deflector that comprise, on each side of the thick hull, V-section covering elements, lying against the hull and associated with this hull through means of impact and noise dampening.

[0025] De acordo com outras características da estrutura de acordo a presente invenção, consideradas sozinhas ou em combinação: - os órgãos de revestimento são pelo menos em parte metálicos; - os órgãos de revestimento são realizados a partir de placas de material metálico; - as placas comportam faces inclinadas; - as placas apresentam uma espessura compreendida entre 8 e 10 mm; - as faces inclinadas das placas são inclinadas em pelo menos 15° em relação à vertical; - a face inferior dos órgãos de revestimento de seção em V, comporta sobre sua face externa, meios que formam antena sonar de flanco; e - a face inferior dos órgãos de revestimento de seção em V, comporta sobre sua face interna, meios que formam um sonofletor adicional.[0025] According to other characteristics of the structure according to the present invention, considered alone or in combination: - the covering members are at least partly metallic; - the covering elements are made from plates of metallic material; - the plates have inclined faces; - the plates have a thickness between 8 and 10 mm; - the inclined faces of the plates are inclined by at least 15° in relation to the vertical; - the underside of the V-section covering elements comprises, on its external face, means that form a flank sonar antenna; and - the lower face of the V-section covering members comprises, on its inner face, means that form an additional sonoflector.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0026] A presente invenção será mais bem compreendida com a leitura da descrição a seguir que dada unicamente a título de exemplo e feita em relação aos desenhos, nos quais: - a figura 1 representa uma vista parcial de um segmento de casco espesso de forma geral cilíndrica de um veículo submarino de acordo com a presente invenção e sobre um flanco do qual está instalado um defletor acústico; e - as figuras 2 e 3 representam vistas parciais que ilustram variantes de realização desse defletor.[0026] The present invention will be better understood by reading the description below that given only by way of example and made in relation to the drawings, in which: - Figure 1 represents a partial view of a segment of thick hull in a general cylindrical shape of a submarine vehicle according to the present invention and on a flank of which an acoustic deflector is installed; and - Figures 2 and 3 represent partial views illustrating embodiments of this deflector.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[0027] Tal como foi ilustrado nessas figuras, a presente invenção trata de um veículo submarino tal como, em particular, um submarino propriamente dito.[0027] As illustrated in these figures, the present invention deals with a submarine vehicle such as, in particular, a submarine itself.

[0028] Um submarino comporta de forma geral, um casco espesso que se se apresenta pelo menos em uma parte de seu comprimento, na forma geral de um cilindro, e essa parte de casco espesso é designada pela referência geral 1 nessas figuras.[0028] A submarine generally has a thick hull that is presented at least in part of its length, in the general shape of a cylinder, and this thick hull part is designated by the general reference 1 in these figures.

[0029] De acordo com a presente invenção os flancos laterais dessa parte cilíndrica de casco espesso são dotados, ao longo pelo menos uma parte de seu comprimento, de meios que formam um defletor acústico, um dos quais é designado pela referência geral 2 nessas figuras.[0029] According to the present invention, the side flanks of this thick hull cylindrical part are provided, along at least part of its length, with means that form an acoustic deflector, one of which is designated by the general reference 2 in these figures .

[0030] De fato, esses meios que formam um defletor acústico comportam como está ilustrado, em particular, nas figuras 2 e 3, de cada lado do casco espesso 1, órgãos de revestimento de seção em V, deitados contra o casco espesso do submarino e associados a esse casco através dos meios de amortecimento de impactos e de ruídos, em que uma extremidade está ligada ao órgão de revestimento e cuja outra extremidade está ligada ao casco do submarino, por exemplo.[0030] In fact, these means that form an acoustic deflector behave as illustrated, in particular, in figures 2 and 3, on each side of the thick hull 1, V-section covering organs, lying against the thick hull of the submarine and associated with that hull through impact and noise dampening means, one end of which is connected to the casing member and the other end of which is connected to the hull of the submarine, for example.

[0031] Nessas figuras, um dos órgãos de revestimento de seção em V deitados contra o casco espesso, é designado pela referência geral 3 e comporta, por exemplo, uma placa metálica com faces inclinadas de cada lado da cumeeira central desse órgão, designadas pelas referências gerais 4 e 5.[0031] In these figures, one of the V-section covering organs lying against the thick hull is designated by the general reference 3 and comprises, for example, a metal plate with inclined faces on each side of the central ridge of this organ, designated by the general references 4 and 5.

[0032] Essa placa metálica apresenta, por exemplo, uma espessura compreendida entre 8 e 10 mm.[0032] This metal plate has, for example, a thickness between 8 and 10 mm.

[0033] As faces da placa em V deitado podem estar inclinadas em um ângulo pelo menos igual a 15° em relação à vertical.[0033] The faces of the flat V plate may be inclined at an angle at least equal to 15° to the vertical.

[0034] Como indicado acima, meios de amortecimento estão previstos entre esses órgãos de revestimento e o resto do casco.[0034] As indicated above, damping means are provided between these casing members and the rest of the hull.

[0035] Esses meios são designados pela referência geral 6 nessas figuras e comportam por exemplo qualquer estrutura de amortecedor clássica, por exemplo, com barra, com tubos telescópicos ou outra.[0035] These means are designated by the general reference 6 in these figures and comprise, for example, any classic shock absorber structure, for example, with bar, with telescopic tubes or other.

[0036] Vários amortecedores estão distribuídos, por exemplo, ao longo da placa entre ela e o resto do casco.[0036] Several shock absorbers are distributed, for example, along the plate between it and the rest of the hull.

[0037] Esses amortecedores permitem, assim, amortecer os eventuais impactos sobre os flancos do casco espesso, e evitar a transmissão de vibrações do casco para os defletores, o que é favorável à redução do ruído irradiado pelo submarino e, portanto, a discrição acústica desse submarino.[0037] These dampers allow, thus, to dampen eventual impacts on the flanks of the thick hull, and to avoid the transmission of vibrations from the hull to the deflectors, which is favorable to the reduction of the noise radiated by the submarine and, therefore, the acoustic discretion. of that submarine.

[0038] Cada face do órgão de revestimento pode então ser formada por uma porção de placa de material metálico plana tal como a que é designada pela referência geral 7 na figura 2.[0038] Each face of the cladding member may then be formed by a portion of flat sheet metal material such as that designated by general reference 7 in figure 2.

[0039] Um revestimento acústico de tipo material mole, isto é, com baixa impedância acústica com uma espessura típica de 20 a 30 mm, está, por exemplo, prevista sobre face interna dessa porção. Esse revestimento é designado pela referência geral 8 na figura 2.[0039] A soft material type acoustic coating, that is, with low acoustic impedance with a typical thickness of 20 to 30 mm, is, for example, provided on the inner face of this portion. This coating is designated by general reference 8 in figure 2.

[0040] Essa configuração permite então reduzir significativamente o índice de destino do submarino no eixo transversal, mesmo em baixíssima frequência.[0040] This configuration then allows to significantly reduce the submarine's destination index on the transverse axis, even at very low frequency.

[0041] Uma redução, por exemplo de 10 a 15 dB pode ser atingida a 1,5 kHz.[0041] A reduction, for example from 10 to 15 dB can be achieved at 1.5 kHz.

[0042] Além disso, e como ilustra a figura 3, é também possível usar esse órgãos de revestimento e, em particular, a face inferior 5 da placa desses órgãos, para instalar uma antena sonar de flanco designada pela referência geral 10.[0042] Furthermore, and as illustrated in Figure 3, it is also possible to use these covering elements, and in particular the lower face 5 of the plate of these organs, to install a flank sonar antenna designated by the general reference 10.

[0043] Essa antena sonar de flanco aponta, então, para os sítios negativos como mostra essa figura.[0043] This flank sonar antenna then points to the negative sites as shown in this figure.

[0044] É sabido que apontar para os sítios negativos é mais favorável em termos de relação sinal/ruído.[0044] It is known that pointing to negative sites is more favorable in terms of signal-to-noise ratio.

[0045] A resposta acústica da antena nas baixas frequências pode igualmente ser melhorada usando sonofletores adicionais, como é também conhecido.[0045] The acoustic response of the antenna at low frequencies can also be improved by using additional baffles, as is also known.

[0046] Na figura 3, o módulo de antena sonar de flanco é designado pela referência geral 10 e está, portanto, instalado sobre a face externa da face inferior correspondente 5 da placa que forma o órgão defletor, ao passo que a face interna desse órgão comporta uma placa adicional, por exemplo, de aço com uma espessura tipicamente de 10 a 20 mm e uma camada de material mole com uma espessura tipicamente de 20 a 40 mm.[0046] In figure 3, the flanking sonar antenna module is designated by the general reference 10 and is therefore installed on the external face of the corresponding lower face 5 of the plate that forms the deflector member, while the internal face of this The organ comprises an additional plate, for example made of steel typically 10 to 20 mm thick and a layer of soft material typically 20 to 40 mm thick.

[0047] Esse conjunto placa e camada forma, então, um sonofletor adicional designado pela referência geral 11 nessa figura 3, sobre a face interna da face 5 correspondente da placa.[0047] This plate and layer assembly then forms an additional sonoflector designated by the general reference 11 in this figure 3, on the inner face of the corresponding face 5 of the plate.

[0048] Evidentemente, diferentes modos de realização desses órgãos de revestimento e, em particular, das faces ou das placas planas que entram na sua constituição, bem como dos meios que formam um amortecedor, podem ser considerados.[0048] Of course, different embodiments of these covering members and, in particular, of the faces or flat plates that go into their constitution, as well as the means that form a damper, can be considered.

[0049] Assim, por exemplo, as partes planas, isto é, as faces dessa estrutura de defletor, podem igualmente ser realizadas de material compósito a fim de permitir um ganho de massa, com exceção das áreas de recepção das antenas sonar, nas quais essas faces são necessariamente feitas de um material com forte impedância acústica, isto é, por exemplo, de aço.[0049] Thus, for example, the flat parts, that is, the faces of this deflector structure, can also be made of composite material in order to allow a gain in mass, with the exception of the sonar antenna reception areas, in which these faces are necessarily made of a material with strong acoustic impedance, that is, for example, steel.

[0050] A forma da estrutura do defletor acústico pode igualmente vir ao longo do casco espesso em diferentes configurações conectando-se ao convés do veículo submarino ou não.[0050] The shape of the acoustic deflector structure can equally come along the thick hull in different configurations connecting to the undersea vehicle deck or not.

[0051] Além disso, as áreas situadas entre os órgãos de revestimento e o casco espesso permitem integrar certos equipamentos de pequenas dimensões fora desse casco.[0051] In addition, the areas located between the covering parts and the thick hull allow the integration of certain small equipment outside this hull.

[0052] Da mesma forma, é em particular possível passar nelas cabos elétricos, por exemplo, para a alimentação e a recuperação dos sinais das antenas sonar de flanco.[0052] Likewise, it is particularly possible to run electrical cables through them, for example, for feeding and retrieving the signals from the flank sonar antennas.

[0053] Evidentemente, outros modos de realização podem ainda ser considerados.[0053] Of course, other embodiments can still be considered.

Claims

1. UNDERWATER VEHICLE, of the type that includes a thick hull (1) that is, at least in part of its length, in the general shape of a cylinder, characterized by the lateral flanks of this structure (1) having in at least part length of the cylinder, means that form an acoustic deflector (2) comprising, on each side of the thick hull, covering elements (2) of V section, lying against the hull (1) and associated with this hull through means (6) impact and noise dampening.

2. SUBMARINE VEHICLE according to claim 1, characterized in that the covering elements (2) are, at least in part, metallic.

3. SUBMARINE VEHICLE according to claim 2, characterized in that the covering elements (2) are made from plates (3) of metallic material.

4. SUBMARINE VEHICLE according to claim 3, characterized in that the plates (3) have inclined faces (4, 5).

5. SUBMARINE VEHICLE according to claim 4, characterized in that the plates (3) have a thickness between 8 and 10 mm.

6. SUBMARINE VEHICLE according to claim 4, characterized in that the inclined faces (4,5) of the plates (3) are inclined at least 15° with respect to the vertical.

7. SUBMARINE VEHICLE according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the underside (5) of the V-section covering members (2) has means on its external face that form a flank sonar antenna (10). ).

8. SUBMARINE VEHICLE according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the lower face (5) of the V-section covering members (2) comprises means on its inner face that form an additional sound-deflector (11).