CA2150169A1 - Transducteur electro-acoustique antenne sonar ouverts - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à un perfectionnement apporté aux antennes sonar. Une antenne sonar comporte une pluralité d'ensembles sensiblement identiques comportant un moteur piézoélectrique et un pavillon fixés à une contre masse commune de forme générale cylindrique d'axe ZZ1; les ensembles s'étendent selon des axes longitudinaux coplanaires et radiaux, et sont revêtus sur leur face externe d'un revêtement électriquement isolant et étanche. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de transducteurs acoustiques sous-marins.

Description

La présente invention est relative à un perfectionnement apporté aux anlenrles sonar Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication cle lransdllcteurs acoustiqu~s seus-maril1s Les antenr1es sonar sont utilisées notamment pour érneltre des ondes ~onores dans le milieu marin ou sous-marin par exemple de rnanibre isolrope clans un plan Pour ce faire on uliiise habituellement ~es antenries sonar comportant un ou plusieurs ensembles (ou tetes) piézoélectriques, par exernple de type "Tonpilz", essentiellement composés d'un empilement de disques de céramique piézoélectrique et d'électrodes qui est mainlenu en celnpressir~n ,oarune tlge de précontrainte, entre un pavillon mobile destine à transmettre au milieu sous-marin des ondes acousliques et u ne contre masse, en géneral décou,l~lée cle ce milieu On connaît, nolamment par la der11ande de brevet F~ ~ 302 655 (ETAT FRANCAIS), une antenne sonar comportanl une enveloppe cylindrique rigide contre la paroi intérieure de laquelle sont clisposes radialernent des moleurs piézoéleclriques fixés sur une pièce oelllrale servanl de conlre masse commune; selon ce documenl, I'antenne sonar qui con~porte l'enveloppe cylindrique pouvanl conslituer une frette, cornporte deux couvercles laléraux assemblés de manière étanche avec l'enveloppe cylindrique rigide, de maniele à
constituer une enceinte fermée qui peut être remplie d'un liquide diéle(;trique et peul communiquer avec un récipient deformable plonyé dans l'eau, de n1aniere à
mettre le liquide en equipression avec l'eau Ce lype d'antenne comporte plusieurs inconvénienls, Ql l effet l'enveloppe cylindrique rigide qui peut être réalisée par exemple dans un mal~riau tel que du carbone est lrès coûteuse; par ailleurs, les précautions à prendre pour garantir l'étanchéile nécessite de grandes précisions d'usir1age et de rrlol1tage el, par conséquerll, des coûls éleves Par ailleurs, ce type d'antenne sonar est difficile à rr~etlre en oeuvre en utilisant de lelles enveloppes cylindriques de ~rand diam~tre, ce qui esl renclu necessaire afin d'atteindre de fortes puissances et une bande passante elevee, notalnn1ent en basse frequence De plus, de par sa construction, ce type d'antenne peut ditficilement être démontée, et ne permel ni un contrôle du raccordemerlt électrique des transducteurs, ni un remplacernerlt facile de l'un d'entre eux On connalt également, par la demande de brevet FR 2 :3~1 033, une antenne sonar comportant une enveloppe étanc~le au gaz, au moins un transducteur piézoélectrique situé à l'intérieur de l'enveloppe qui corrlporte dans 21~0169 I'espace compris entre le transducteur et la paroi interne de l'enveloppe un matériau solide séparé de la paroi vibrante de l'enveloppe par un faible jeu rempli en gaz en équipression avec l'extérieur; selon ce document1 I'antenne comporte un canal cylindrique dans tequel coulisse un piston et qui communique par une extrémité avec l'extérieur de l'enveloppe et par l'autre extremité avec l'intérieur de I'enveloppe.
L'antenne sonar décrite dans ce document comporte ~galement les inconvénients cites pour celle du document précédent; par ailleurs ce type d'antenne sonar comportant un piston mobile et des moyens d'~tanchéité
correspondants est plus complexe et donc plus couteux et moins fiable.

De plus, les antennes son~r d~ type connu présentent deux inconvenients supplémentaires majeurs: lorsque l'étanchéité de l'antenne est réalisé au niveau des pavillons où .e déplacement est maxirnal, cela provoque une usure rapide des joints d'étancheité; de plus, le montage des transducteurs à
l'intérieur d'une enveloppe rend très difficile, sinon impossible, I'uniformisation des contraintes mécaniques dans les piliers de céramique qui serait nécessaire pour utilise efficacement dans des applications de puissance, les performances de ces empilements de c~ramique Le problème posé est de rem~dier aux inconvénients des antennes connues, en procurant des antennes sonar de grand diametre pouvant être obtenues à moindre coût, susceptibles d'être immergees à grande profondeul pour émettre des ondes sonores, équipées de transducteurs piézoélectriques de forte puissance La so,ution au problème posé consiste à procurer une antenne sonar comportant un ou plusieurs transducteurs cylindriques dits "multitêtes", chacun des transducteurs comportant une pluralité (au moins 4) d'ensembles sensiblement identiques comportant chacun un pavillon et un rnoteur piézoélectrique, (chacun des moteurs comportant au moins un empilement d'éléments piézoélectriques alternant avec des électrodes, lequel empilerr,ent esl comprimé eVou précontraint par au moins une tige de précontrainte), Issquels ensembles sont fixés par la tige de précontrainte à une contre masse commune à
tous les moteurs du transducteur, de forme générale cylindrique d`axe Z1, lesquels ensembles s'étendent selon des axes W1, W2, W3... coplanaires, c'est-à-dire sont contenus dans un plan ou dans plusieurs plàns parallèles entreeux et perpendiculaires à l'axe Z1, et sensiblement radiaux (concourants);
chacun des pavillons et/ou Ghacun des empilements est rev~tu sur sa fac~
externe d'un revêtement électriquement isolant et etanche, de sorte que l'antenne ~150169 peut etre "ouverte", c'est-à-dire qu'elle n'est pas contenue dans un caisson étanche ettou à l'interieur d'une enveloppe cylindrique étanche.
Avantageusement, le revêtement isolant étanche comporte du caoutchouc surmoulé sur le pavillon et l'empilement du moleur.
Avantageusement, I'antenne comporte des moyens de traitemerlt acoustique eVou d'adaptation d'impédance acoustique des ca\/ités, et/ou des interstices situées entre les ensembles moteur/pavillon et entre les transducteurs superposés.
Avantageusement, les moyens de traitement acoustique comporterlt, 1~ soit pour chacun des ensembles moteur/pavillon un baffle entourant en partie au moins l'empilement et comportant une partie situee à proximité immédiate de la face arri~re du pavillon de l'ensemble moteur/pavillon, soit des tubes compliants sensiblement parallèles à l'axe ZZ1; lesquels tubes compliants sont de préférence de longueur (ou hauteur) voisine, par exemple au moins egale à la longueur (ou hauteur) de la contre masse.
Avantageusement, dans le premier type de moyens de traitement, acoustique, le baffle est réalise dans un matériau alvéolaire léger, par exemple à
structure fermée, et il a une forme générale tronconique ayant pour axe l'axe longitudinal du transducteur.
Avantageusement, le baffle comporte deux demi coquilles sensiblement identiques qui peuvent ~tre fixées sur l'ensemble moteurlpavillon par des moyens de cerclage tels que des colliers.
Avantageusement, des moyens de passage d'eau, tels que des canaux tubulaires et coniques, sont prévus entre le baffle et l'empilement d'éléments piézo-électriques d'une part, et entre le baffle et la face arrière du pavillon d'autre part, ce qui permet ainsi le refroidissement par convection de l'ensemble moteur/pavillon immer~é.
Avantageusement, les baffles sont percés de plusieur~ canaux radiaux permettant le passage d'eau entre Isur face interne sensiblement cy,indrique du baffle et ,eur face externe sensiblement tronconique permettant ainsi de faciliter le passage d'eau et le refroidissement de l'ensemble moteur/pavillon.
Avantageusement, le revêtement isolant étanche comporte des protubérances qui peuvent coopérer avec des moyens complémentaires, tels que des gorges, prévus sur la face sensiblement cylindrique internes des baffles afin de permettre le positionnement longitudinal, selon l'axe lonyitudinal de l'ensemble, des baffles par rapport a 1' ensemble moteur/pavillon.
Selon le deuxième type de moyens de traitement acoustique, à
savoir le système de tubes compliants, on peut utiliser les espaces laissés libres - 21501~9 à l'intérieur de l'antenne, c'est-à-dire situés entre les ensembles moteur/pavillon, dans une zone tubulaire cylindrique comprise entre la paroi externe de la contremasse et un cylindre fictif entourant l'antenne (ayant pour axe l'axe ZZ1 et pour diamètre celui d'un cercle centre sur l'axe Z1 et entouranl 18s pavillons des lransducteurs), comme cavités resonnantes (ou cavités d'Helmoltz), et on utiliseles passages laissés libres entre les pavillons comme "évents", de manière a constituer un système déphaseur; de préférence, on augmente (on ajuste) I'élasticité acoustique des espaces libres en plaçant des tubes compilants, en fonction des performances demand~es et de la "résistance" acoustique des 10 "évents" qui est fonction de l'écartement entre les ensembles (particulièrement entre leurs pavillons) On peut ainsi régler la fréquence de resonance ~iu syslème cavité/évent au dessous de la frequence des ensembles afin d'~largir, en basse fréquence, la bande passante de l'anlenne.
Avantageusement, I'antenne comporte plusieurs modules transducteurs superposés comportant chacun un nombre identique d'ensembles, ces ensembles étant superposés de manière à ce que leurs axes lon~itudinaux soient tous compris dans des plans tadiaux ayant pour intersection commune l'axe longitudinal ZZ1, et elle comporte, au moins un (par exemple trois) tube 20 compliant. s'etendant dans les espaces laissés libres entre les ensembles dont les axes sont dans deux plans voisins (ou consecutifs).
Avanlageusement, les tubes compliants ont une section sensiblement rectangulaire ovalisée, c'est-à-dire avec des angles arrondis, laquelle section comporte, par exemple, deux parties sensiblement rectilignes, sensiblement parallèles entres elles et reliees par leurs extrémités par deux parties semi-circulaires.
Avantageusement, que le moyen de traitement acoustique soit le systeme de baffles ou le systeme de tubes compliants, chacun des ensembles paYillon-moleur piézoélectrique est muni (de préférence à sa ~ase, c'est-à-dire à
30 I'extrémité longitudinale opposée au pavillon) de moyens reversibles de connexion électrique bipolaire (un premier pole correspondant à la masse, un deuxième pôle correspondant au "point chaud"), qui peuvent coopérer avec des moyens complémentaires de connexion (ou d'enfichage) prévus dans la contre masse.
Avantageusement, chacun des ensembles (ou têtes) peut etre électriquement connecté et déconnect~ par un mouYement de translation de I'ensembie par rapport à la contre mass~, selon l'axe longitudinal du moteur et/ou de l'ensemble, de préférence grâce à une fiche femelle, au moins, susceptible decoopérer avec une fiche mâle au moins.

` - 21~1 69 Avantageusement, chacun des ensernbles comporte a sa base une pi~ce, ou bride d'appui, électriquement conductrice, reliée à des électrodes de masse de 1' empilement par un fil conducteur, et mise en contact éleotrique avecla contre masse commune.
Avantageusement, un joint d'etanchéité est prévu entre la pièce ou bride d'appui et la phase d'appui correspondante de la contre masse.
Avanlageusement, chacun des ensembles (ou l~tes ) est fixé de maniere réversible, ou amovible, sur la contre masse par une deuxième extrémi~e filetée de la tige précontrainte, laquelle tige est filetée à sa première extrémilé de manière à recevoir un écrou prenant appui sur le pavillon.
Avantageusement, I'antenne comporte pour chacun des ensembles un pion de repérage (ou calage) angulaire de l'ensernble par rapport a la contremasse, Avanta~eusement, la contre masse est munie d'un évidement, ou puit ou alésage, sensiblement central, s'étendant selon l'axe Z1, qui peut être rempli d'un gaz sous pression et, la contre masse est reliée electriquement aux electrodes de masse de l'empilement d'éléments piezoélectri4ues des moteurs, de manière à constituer une electrode commune de masse pour tous les moteurs eUou transducteurs.
Avantageusement, les transducteurs sont assemblés par leurs contre masses respectives à l'aide de brides ou d'enlretoises de forme en géneral, sensiblement cylindrique, d'axe Z1, qui sont superposées; les différentes pièces formant la contre masse et les brides ou entretoises de liaison comportent chacune un evidement central, des moyens d'étanchéité et des moyens de calage angulaire entre chaque paire de tronçons (contremasses ou brides ou entretoises) successifs.
Avantageusement, les tronçons sont assemblés pdr des tirants s'étendant selon l'axe Z1, à l'extérieur des tronçons, prenant appui sur des plaques d'extrémité de la contre masse.
Avantageusement, chacun des ~ronçons ou brides recevant sur s~3 face externe plusieurs ensembles moteur/pavillon, comporte, dans l'évidemment ou cavit~, des moyens de liaison ou raccordement électrique tels qu'un bornier permettant le regroupement des fils conducteurs d'alimentation des moteurs et permettant le raccordement des modules à des câbles externes d'alimentation de l'antenne.
Grace au caracteristlques particulières des transducteurs et antennes sonar selon l'invention, on peut obtenir une bande passante très nettement supérieure a celles des antennes connues, de l'ordre de deux fois plus ~150~69 étendue, et l'invention permet de procurer des antennes sonar de forte puissance, de rnasse et de coût reduits.
Grâce à la structure particulière des moyens de connexion électriques el des moyens de fixation des têtes, on peut aisémenl démonter, contrôler et remplacer chacunes des tetes et/ou leur connexions electriques.
Grâce à la structure modulaire de l'antenne, le cblage electrique, le corltrôle et la maintenance de l'antenno sont facilités.
Grâce à l'evidement central étanche, qui peut être rempli d'un gaz, on peut également utiliser des moyens internes de connexion electrique (fils, 10 borniers...) non étanches.
I..es nombreux avantages procures par l'invention seront mieux compris à l'aide de la descriplion suivante qui se réfère aux dessins annexes, illustrant, sans aucun caractère limitatif, des modes particuliers de réalisation d'anlennes sonar selon l'invention.
La figùre 1 est une vue de dessus (en plan) d'un premier mode particulier de réalisation des transducteurs de l'antenne sonar selon l'invention, et est une vue selon l-l de la figure 2.
La figure 2 est une vue d'ensemble d'un premier mode particulier de réalisation d'une antenne sonar selon l'invention.
La figure 3 illustre un premier mode préférentiel de réalisation des moyens d'adaptation acoustique des pavillons d'une antenne sonar selon l'invention et des moyens de fixation des ensembles pavillon/rnoteur piézoélectrique à la contre masse commune.
La figure 4 est une vue de dessus (en plan) d'un deuxième mode particulier de réalisation d'une antenne sonar selon l'invention.
La figure 5 est une vue de dessus de l'antenne sonar de la figure 4, dans laquelle un quart seulement a été representé, compte tenu de la symétrie derévolution de ce mode de réalisation La figure 6 illustre, à une échelle agrandie, un détail de la figure 3 montrant un mode particulier de connection électrique entre un moleur et la contre masse d'un des transducleurs de l'antenne.
La figure 7 illustre, en vue longitudinale ledit premier mode d~
réalisation d'une antenne sonar modulaire.
La figure 8 illustre, en vue longitudinale ledit deuxième mode de réalisation d'une antenne sonar modulaire.
Par référence aux figures 1 et 4 une an~enne sonar 1 cornporte plusieurs modules ou transducteurs superposés selon un axe ZZ1, chaque module ou transducteur comportant une pluralité (10 sur les figures 1 et 4) d'ensembles pavillon/moteur piézoelectrique repérés 21, 22,. 21o qui sont ~150169 .

identiques, les ensembles s'étendent selon des axes longitudlnaux respectifs W1, W2, ...W10 qui sont uniformement répartis dans le plan des figures 1 et 4, selon un écart angulaire 12 avantageusement constant.
Chacun des ensembles comporte une tige de précontrainte 41. un empilement 71 d'~léments piézoélectriques en forme de couronne, constituant un moteur piézo~lectrique, s'étendant selon l'axe W1 longitudinal dudit moteur de meme que la tige de précontrainte.
La tige de pr~contrainte relie mécaniquement le pavillon 31 de I'ensemble à la contre masse commune 9 de l'antenne sonar eVou du module 10 transducteur correspondant.
On voit également sur ces figures du revêtement 5 électriquement isolant et étanche par exemple en caoutchouc vulcanisé, sur la face externe de l'empilement de céramiques piézoélectriques et du pavillon ainsi que sur la faceavant de celui-ci, assure l'étanchéité du dispositif.
On voit également sur la figure 1, que chacun des ensembles est muni, dans l'espace situé autour de l'empilement d'éléments piézoélectriques et I'arrière du pavillon, d'un baffle respectivement 101, 102, 101o de forme ~qénérale de révolution, ayant une face externe tronconique; on voit également sur cette figure que des interstice 13 ou cavités subsistent à l'intérieur du 20 transducteur, lesquelles cavités sont remplies d'eau lorsque le module transducteur eUou l'antenne est immer~é
Par référence à la figure 2 on voit que l'antenne 1 comporte deux modules ou transducteurs 57, tels que représentés à la figure 1, qui sont superposés selon l'axe ZZ1 de symétrie genérale de l'antenne, chacun des transducteurs comportant une pluralité d'ensembles pavillon-moteur pi~zoélectrique 2, dont les axes longitudinaux s'étendent dans un plan P (pour ce qui concerne le module 57 situé a droite de la figure 2) et sont coplanaires et concourants en un point de l'axe ZZ1 de l'antenne.
On voit également sur cette figure les interstices ou cavité~ 13 30 laissés libres à l'intérieur de l'antenne et qui sont remplis d'eau lorsque celle-ci est immergee.
On voit sur la figure 3 que, selon un mode préférentiel de réalisation d'antenne selon l'invention, chacun desdits ensembles pavillon-moteur piézoélectrique est équipé d'un baffle 10 qui peut être essentiellement constitué
par deux demi coquilles 151 152 d'un matériau alvéolaire léger tel que, par exemple, une mousse de polychlorure de vinyle.
De façon connue l'ensemble comporte essentiellement un pavillon 3 qui sera susceptible de se déplacer sous l'effet des vibrations engendrées par l'empilement 7 d'éléments piézoélectriques 6 superposés et alternés avec des electrodes 8 lesquelles électrodes sont, pour certaines, repérées 8a, reliées à un fil électrique 21 de mise à la masse qui peut être avantageusement lié
électriquement à une bride d'appui 25 électriquetnent conductrice et à la contremasse commune 9, et, pour d'autres, repérées 8b, et alternées avec les premi~res, reliées à un fil électriquement conducteur 22 constituant le "point chaud" par lequel les éléments piézoélectriques peuvent etre excités.
Une cale d'ajustement 27 est e~alement prévue entre une extrémité
de l'empilement d'éléments piézoelectriques et le pavillon 3; I'empilement peut être précontraint eUou comprimé par une tige 4 de précontrainte prenant appui par l'interm~diaire de la face d'appui 20a d'un écrou 20, sur la face d'appui 3acorrespondante du pavillon 3, laquelle tige est vissée dans la contre masse commune 9 à sa deuxieme extrérnité.
L'ensemble constitué par Ie pavillon 3, la tige 4, I'empilement d'éléments piézoélectriques alternés avec les électrodes 8 peut être recouvett d'un revêtement 5 électriquement isolant et étanche qui comporte une partie 5a recouvrant ta face avant du pavillon, une partie 5b recouvrant la face arrière ~u pavillon, une partie 5c recouvrant la face externe de l'empilement et une partie 5d recouvrant partiellement au moins la bride d'appui 25.
La partie 5a du revëtement comporte une zone centrale 5e qui peut 20 atre découpée (ôtée) pour permettre le démontage de l'ensemble; à cet effet, consécutivement a l'enlèvement de ia zone centrale 5e, on peu~ ensuite, grace à
un alésage fileté 4b prévu à la première extrémité de la tige, à l'aide d'un outil (non repr~senté) vissé dans l'alésage fileté et prenant appui sur la face avant 3b du pavillon, exercer une traction longitudinale (dirigée vers le bas, par référence à
la figure 3) permettant de compenser les effotts de précontrainte, et permettantainsi de dévisser l'écrou 20, par exemple grâce à des cavités 20b prévues dans la face externe de l'écrou, dans lesquelles peut prendre appui un outil (non représenté).
On voit que le revêtement 5 comporte dans la partie 5c des 30 protubérances 19 pouvant coopérer avec des gorges circulaires ou circonférencielles 18 prévues sur la face interne cylindrique du baffle afin de permettre le positionnement longitudinal du baffle par rapport à 1' ensemble.
Le baffle qui est ici de forme de revolution comporte une suriace externe 23 tronconique d~axe YY1 qui constitue l~axe longitudinal général de l'ensemble et une surface interne 24a cylindrique prolongée par une surface interne 24b tronconique; les surfaces 24a et 24b internes du baffle qui sont situées en regard tespectivement de la face externe du revêtèment 5c de l'empilement 8t de la face externe du revetement 5b de la face arrière du pavillon, délimitent un espace libre comportant sensiblement un canal 37 sensiblement 21~01 ~9 , tubulaire, et un canal 56, sensiblement tronconique, lesquels canaux 37 et 56 seront remplis d'eau lorsque l'antenne sera immergée, laquelle eau pourra circuler afin de faciliter le refroidissement de l'ensemble.
La circulation d'eau le long des parois externe du revetement de l'ensemble peut être avantageusement facilitée grâce à des canaux 14 prévus dans le baffle qui mettent en communication la facè interne 24 et la face externe 23 du baffle; avantageusemen~ le baffle peut être maintenu autour de l'ensemble grâce a des colliers 17 calés dans des gorges 16 prevues sur la face externe 23 du baffle.
Par réference ~ la figure 4, on voit que l'antenne est munie, dans chacun des espaces situés entre la contre masse et l'arrière des pavillons, de trois tubes compliants 38 sensiblement paralleles à l'axe Z1; on voit également sur cette figure que des interstices 13, ou cavités, subsistent a l'intérieur dumodule, lesquelles cavités sont remplies d'eau lorsque le module eVou l'antenne est immergé.
Par référence à la fi9ure 5, on voit que l'antenne qui s'etend selon I'axe de symétrie générale ZZ1 et dont seulement un quart a été représenté, comporte la contre masse commune 9 dont la section, selon un plan perpendiculaire a l'axe ZZ1, est un polygone ré~3ulier et compol1e les faces 20 d'appui ou de fixation de chacun des ensembles moteur/pavillon de l'antenne, lesquels ensembles s'étendent radialement selon les axes longitudinaux W1 W2 avantageusement uniformement angulairement répartis selon l'écart angulaire 12.
On voit que dans la partie supérieure de l'antenne, qui peut être tenue au fin de stockage ou de manipulation par une potence 51, est prévue une plaque plane ou tôle ~0 dans laquelle des découpes ont été aménagées afin de laisser traverser le plan de la plaque 50 par les tubes compliants 38.
Les tubes compliants sont avantageusement de section "rectangulaire arrondie", s'étendant selon des axes perpendiculaires au plan de la 30 figure 5 et parallèles à 1' axe ZZ1 de l'antenne.
Les tubes compliants 38 qui occupent partiellement les cavités ou espaces libres 13 situes entre les ensembles moteur/pavillon sont au nombre de trois entre chaque ~roupe des ensembles verticalement superposés et sont maintenus en position dans la partie supérieure de l'antenne par des pattes 53 de calage des tubes compliants, lesquelles pattes sont fixées sur la plaque plane 50.
Par référence a la figure 6 on voit qu'avantageusement l'extrémité 4a de la tige 4 de précontrainte est filetée de manière à venir se visser dans un alésa~e 28 taraude prévu dans la contre masse commune 9.

21~0~ 59 L'ensemble constitué par le pavillon, la tige, I'empilement d'éléments piézoélectriques alternés avec les électr~des s'appuie par la bride 25 d'appui contre la contre masse commune 9, et est positionne angulairement gr~ce à un pion 26 de calage angulaire coopérant avec un alésage 302 prévu dans la contre masse commune, le pion s'étendant partiellement dans un alésage correspondant 31 prévu dans la bride d'appui 25.
On voit sur la figure 6 que la bride d'appui 25 qui est partieliement extérieurement recouverte de la partie 5d du recouvrement étanche électriquement isolan~, comporte un conduit 58 dans lequel peut ê~l e logé
I'extrémité du fil conducteur 22 permettant le raccordement du point chaud des éléments piézoelectriques à une source d'excitation (non représentée).
Avantageusement, le raccordement électrique de l'extrémité du fil ou câble ~2 peut se faire par un connecteur comportant une fiche femelle 31 électriquement raccordée à l'extrémité du conducteur 22 qui peut venir s'emboîter autour d'une fiche mâle 32 liee mécaniquement à la contre masse commune mais isolée électriquement de celle-ci par des moyens isolants 35,34 et reliée électriquement b un conducteur 36 permettant de relier les éléments piézoelectriques de l'ensemble a la source d'excitation (non représentée) On voit é~alement sur cette figure que la partie du connecteur située dans ladite bride d'appui 25 comporte également un élément isolant 33 sensiblement cylindrique qui sert d'interface entre la prise 31,35 et la semelled'appui 25. La semelle 25 comporte une gorge dans laquelle est logé un joint 29 d'étanchéité afin d'éviter que l'eau ne puisse pénétrer à l'intérieur de la contre masse 9.
Dans les modes de réalisation représentés aux figures 7 et 8, chacun des modules transducteurs, 57 superpos~ selon l'axe Z1 de symétrie gén~rale de l'antenne, comporte plusieurs ensembles 2 pavillon-moteur piézoélectrique revetus extérieurement du revêtement 5 électriquement isolant etbtanche.
Chacun des ensembles 2 est fixé sur une bride formant une contre masse unitaire 43 faisant partie de la contre masse commune 9.
Une entretoise 44, est intercalée entre deux modules transducteurs successifs 57 et plus precisément entre les contremasses 43 respectives de deux modules successifs superposés 57.
On volt que l'ensemble 9 formant la contre masse commune est creux et est muni d'un evidemment central 11 comportant un évidemment sensiblement cylindrique 11b prevu dans chacune des brides ou contre masse unitaire 43 et un évidemment cylindrique 11 a prévu dans l'entretoise 44 et susceptible de communiquer sur les évidements 11 b.

` ~t~Q~69 La contre masse comrnune comporte, outre l'entretoise et ies con~remasses unitaires en forme de brides 43, une plaque supérieure 39 obturant le canal ou évidemment, prévue dans la partie supérieure de la contre masse, et une plaque inferieure 40 jouant le m~me r~le d'étanchéité et de fermeture de l'évidemment; des joints 41 et des pions de calage angulaire 42 sont prévus entre chacune des pièces respectivement 39, 43, 44, 43, 40.
L'ensemble de la contre masse commune constitue par les plaques d'extrémité 39 et 40, les contre masses unitaires respectives 43 des transducteurs et l'entretoise 44, est maintenu mécaniquement lié par l'intermédiaire de tirants 45 10 qui prennent appui sur la partie circonférentielle de chacune des plaques 39 et 40 et qui sont filtetés, en partie au moins, et arrêtés par des systèmes connus (detype écrou par exemple) de manière à serrer les éléments formant la contre masse commune les uns contre les autres; la plaque inférieure 40 peut être munie de bouchon 59 permettant de faciliter un acces aux liaisons électriques des transducteurs sur un connecteur ou bornier ou moyen de liaison électrique 52 prévu dans la cavité, 11b amenagée à l'intérieur de la bride ~3, située dans la partie inférieure de l'antenne.
Dans la partie supérieure de l'antenne, des connecteurs électriques 46 permettent de raccorder, par l'intermédiaire de cables 60, I'antenne a un 20 générateur (non représenté). Ils sont etanches, fixés sur la plaque supérieure 39 et permettent ainsi le raccordement de l'ensemble des transducteurs de l'antennepar l'intermédiaire des moyens de liaison élec~rique 52 prévus dans les évidemment 11b de chacune des brides 43 formant support de transductellr L'antenne peut être fixée à une potence S1 par l'intefmédiaire d'un moyen de liaison supérieur 49 en forme d'étrier et d'une plaque 50, iequel etrier est lié à la plaque supérieure 39 afin de permettre le support de l'antenne par la potence 51.
Dans la partie inférieure de l'antenne, un moyen de liaison inférieur 48, également en forme de cavalier, permet de relier mécaniquement et 30 rigidement la plaque inférieure 40 faisant partie de la contre masse 9 de l'antenne à une plaque 47 de forme génerale plane et servant de support.
On voit, de plus, dans le mode de réalisation représenté à la figure 8 ~ue la plaque 47 de forme générale plane, servant de support, sert aussi de moyen de fixation à des tubes compliants 38 creux s'étendant parallèlement à
l'axe ZZ1 de symétrie de l'antenne, lesquels tubes compliants sont prevus dans les cavités laissées libres entre les ensembles des transducteurs de l'antenne et permettent ainsi d'adapter l'impédance des cavités afin de limi~er les interférences entre le rayonnement acoustique de la face avant du pavillon ensembles et le rayonnernent acoustique de la tace arriere du pavillon.

Claims (30)

1. Antenne sonar (1) comportant une pluralité
d'ensembles (2) sensiblement identiques comportant chacun un moteur piézoélectrique et un pavillon, fixés à une contre masse (9) commune de forme générale cylindrique d'axe (ZZ1), lesquels ensembles s'étendent selon des axes longitudinaux YY1, YY2, YY3... coplanaires et sensiblement radiaux, caractérisée en ce que chacun des ensembles est revêtu sur sa face externe d'un revêtement (5) électri-quement isolant et étanche.

2. Antenne selon la revendication 1, caracté-risée en ce que le revêtement (5) comporte du caoutchouc surmoulé sur le pavillon et l'empilement.

3. Antenne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de traitement acoustique des cavités (13) situées entre les transducteurs et/ou entre les ensembles moteur/pavillon.

4. Antenne selon la revendication 3, caracté-risée en ce que les moyens de traitement acoustique comportent pour chacun des ensembles, un baffle (10) entourant l'empilement ou le moteur et comportant une partie située à proximité immédiate de la face arrière du pavillon (3).

5. Antenne selon la revendication 4, caracté-risée en ce que le baffle est réalisé dans un matériau alvéolaire léger et en ce que le baffle a une forme générale tronconique ayant pour axe, l'axe longitudinal de l'ensemble/pavillon.

6. Antenne selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le baffle comporte deux demi coquilles sensiblement identiques (151, 152) qui peuvent être fixées sur l'ensemble par des moyens de cerclage tels que des colliers (17).

7. Antenne selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que des moyens de passage d'eau (37, 56) sont prévus entre le baffle et l'empilement d'éléments piézoélectrique d'une part, et entre le baffle et la face arrière du pavillon d'autre part.

8. Antenne selon la revendication 7, carac-térisée en ce que les baffles sont percés de plusieurs canaux radiaux (14) permettant le passage d'eau entre la face interne sensiblement cylindrique du baffle et la face externe sensiblement tronconique du baffle et permettant ainsi de faciliter le passage d'eau et le refroidissement de l'ensemble moteur/pavillon.

9. Antenne selon la revendication 1, 2, 4, 5 ou 8, caractérisée en ce que le revêtement (5) comporte des protubérances (19) qui peuvent coopérer avec des moyens complémentaires prévus sur la face sensiblement cylindrique interne des baffles afin de permettre le positionnement longitudinal des baffles par rapport à
l'ensemble moteur/pavillon.

10. Antenne selon la revendication 3, caracté-risée en ce que les moyens de traitement acoustique comportent des tubes compliants (38) sensiblement parallèles à l'axe (ZZ1), lesquels tubes compliants sont de longueur voisine de la longueur de la contre masse.

11. Antenne selon la revendication 10, carac-térisée en ce qu'elle comporte plusieurs modules trans-ducteurs (57) superposés comportant chacun un nombre identique d'ensembles, les ensembles étant superposés de manière à ce que leurs axes longitudinaux soient tous compris dans des plans radiaux ayant pour intersection commune l'axe longitudinal ZZ1, et en ce qu'elle comporte, s'étendant dans les espaces laissés libres entre les ensembles dont les axes sont dans deux plans voisins, au moins un tube compliant.

12. Antenne selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que les tubes compliants ont une section sensiblement rectangulaire ovalisée, c'est-à-dire dont les angles sont arrondis, laquelle section comporte par exemple deux parties sensiblement rectilignes, sensiblement parallèles entres elles et reliées entre elles par leurs extrémités par deux parties semi-circulaires.

13. Antenne selon la revendication 1, 2, 4, 5,8, 10 ou 11, caractérisée en ce que chacun des ensembles est muni de moyens réversibles de connexion électrique bipolaire.

14. Antenne selon la revendication 13, caractérisée en ce que chacun des ensembles peut être électriquement connecté et déconnecté par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal de l'ensemble, grâce à une fiche femelle (31) au moins susceptible de coopérer avec une fiche mâle (32) au moins.

15. Antenne selon la revendication 13, caracté-risée en ce que chacun des ensembles comporte à sa base une pièce d'appui (25) électriquement conductrice, reliée à des électrodes de masse (8a) de l'empilement par un fil (21) conducteur, et mise en contact électrique avec la contre masse commune.

16. Antenne selon la revendication 15, caracté-risée en ce qu'un joint d'étanchéité (29) est prévu entre la pièce ou bride d'appui et la face d'appui correspon-dante de la contre masse.

17. Antenne selon la revendication 13, 15 ou 16, caractérisée en ce que chacun des ensembles est fixé
de manière réversible sur la contre masse par une deuxième extrémité filetée (4a) de la tige 4 de précontrainte, laquelle tige est filetée à sa première extrémité de manière à recevoir un écrou (20) prenant appui sur le pavillon.

18. Antenne selon la revendication 13, 15 ou 16, caractérisée en ce qu'elle comporte pour chacun des ensembles, un pion (26) de calage angulaire de l'ensemble par rapport à la contre masse.

19. Antenne selon la revendication 1, 2, 4, 5, 8, 10, 11, 14, 15 ou 16, caractérisée en ce que la contre masse est munie d'un évidemment (11) sensiblement central, s'étendant selon l'axe ZZ1, et en ce que la contre masse est reliée électriquement aux électrodes de masse (8a) des moteurs des ensembles.

20. Antenne selon la revendication 19, caracté-risée en ce que la contre masse commune comporte plusieurs tronçons (43, 44) de forme générale sensiblement cylindri-que d'axe (ZZ1) qui sont superposés et qui comportent chacun un évidement central (11a, 11b), et comporte des moyens d'étanchéité et des moyens de calage angulaire entre chaque paire de tronçons successifs.

21. Antenne selon la revendication 20, caracté-risée en ce que les tronçons sont assemblés par des tirants (45) s'étendant selon l'axe (ZZ1), à l'extérieur des tronçons, prenant appui sur des plaques (39, 40) d'extrémités de la contre masse.

22. Antenne selon la revendication 20 ou 21, caractérisée en ce que chaque contre masse unitaire en forme de bride (43) recevant sur sa face externe plusieurs des ensembles piézoélectriques, comporte, dans l'évidement ou cavité (11b), des moyens de liaison ou raccordement électriques permettant le regroupement des fils (22) conducteurs d'alimentation des ensembles piézoélectriques, et permettant le raccordement des modules transducteurs (57) à des câbles externes (60) d'alimentation de l'antenne.

23. Antenne selon la revendication 14, caracté-risée en ce que chacun des ensembles comporte à sa base une pièce d'appui (25) électriquement conductrice, reliée à des électrodes de masse (8a) de l'empilement par un fil (21) conducteur, et mise en contact électrique avec la contre masse commune.

24. Antenne selon la revendication 23, caracté-risée en ce qu'un joint d'étanchéité (29) est prévu entre la pièce ou bride d'appui et la face d'appui correspon-dante de la contre masse.

25. Antenne selon la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce que chacun des ensembles est fixé de manière réversible sur la contre masse par une deuxième extrémité filetée (4a) de la tige 4 de précontrainte, laquelle tige est filetée à sa première extrémité de manière à recevoir un écrou (20) prenant appui sur le pavillon.

26. Antenne selon la revendication 25, caracté-risée en ce qu'elle comporte pour chacun des ensembles, un pion (26) de calage angulaire de l'ensemble par rapport à
la contre masse.

27. Antenne selon la revendication 23, 24 ou 26, caractérisée en ce que la contre masse est munie d'un évidemment (11) sensiblement central, s'étendant selon l'axe ZZ1, et en ce que la contre masse est reliée électriquement aux électrodes de masse (8a) des moteurs des ensembles.

28. Antenne selon la revendication 27, caracté-risée en ce que la contre masse commune comporte plusieurs tronçons (43, 44) de forme générale sensiblement cylindri-que d'axe (ZZ1) qui sont superposés et qui comportent chacun un évidement central (11a, 11b), et comporte des moyens d'étanchéité et des moyens de calage angulaire entre chaque paire de tronçons successifs.

29. Antenne selon la revendication 28, caracté-risée en ce que les tronçons sont assemblés par des tirants (45) s'étendant selon l'axe (ZZ1), à l'extérieur des tronçons prenant appui sur des plaques (39, 40) d'extrémités de la contre masse.

30. Antenne selon la revendication 28 ou 29, caractérisée en ce que chaque contre masse unitaire en forme de bride (43) recevant sur sa face externe plusieurs des ensembles piézoélectriques, comporte, dans l'évidement ou cavité (11b), des moyens de liaison ou raccordement électriques permettant le regroupement des fils (22) conducteurs d'alimentation des ensembles piézoélectriques, et permettant le raccordement des modules transducteurs (57) à des câbles externes (60) d'alimentation de l'antenne.