EP0475834B1 - Système de dragage magnétique - Google Patents

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EP0475834B1
EP0475834B1 EP19910402405 EP91402405A EP0475834B1 EP 0475834 B1 EP0475834 B1 EP 0475834B1 EP 19910402405 EP19910402405 EP 19910402405 EP 91402405 A EP91402405 A EP 91402405A EP 0475834 B1 EP0475834 B1 EP 0475834B1
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EP
European Patent Office
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magnetic
fairing
vehicles
vehicle
ship
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EP19910402405
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EP0475834A1 (fr
Inventor
Joel Certenais
Albert Tom
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G7/00—Mine-sweeping; Vessels characterised thereby
    • B63G7/02—Mine-sweeping means, Means for destroying mines
    • B63G7/06—Mine-sweeping means, Means for destroying mines of electromagnetic type

Definitions

  • the field of the invention is that of magnetic dredging systems which make it possible to destroy underwater mines, the triggering of which is activated by variations in the magnetic field due to a sinking ship.
  • the invention relates to a magnetic dredging system comprising a dredger towing a device for simulating the magnetic field of a ship with determined characteristics.
  • the magnetic dredging system includes a dredger towing by a rope a device for simulating the magnetic field of a ship of determined characteristics, the minesweeper being studied to bring a minimum of magnetic disturbances.
  • the simulation device comprises several vehicles distributed in parallel in the direction of advance of the dredger over the extent of the dredging. Each vehicle includes a solenoid and a horizontal flat coil to simulate the passage of a ship. The simulation of the magnetic field of the ship is facilitated by the fact that the solenoid and the coil are supplied by variable currents.
  • these vehicles have the shape of large "cans" which therefore have a high hydrodynamic resistance to advancement in water.
  • COTTON Also known from patent application WO 8 5 00 335 (COTTON) is a system where vehicles are towed in line behind the dredger.
  • the magnetic fields are obtained by permanent magnets whose direction of the field is tilted by bringing it to saturation in one direction or another.
  • the value of the total field is obtained by the sum of these fields, negative or positive. It cannot therefore be finely adjusted and the adjustment causes transients which are easily identifiable and which therefore signify the presence of a decoy device.
  • the use of canisters as in the patent applications cited above would lead to excessive advancement resistance.
  • the invention provides a system according to any one of claims 1 to 3.
  • the magnetic dredging system comprises a minesweeper 100 towing at the end of a rope 130 a set of 110 magnetic vehicles arranged in line in the direction of advancement of the dredger ship .
  • the magnetic vehicles are connected to each other by cables with regular spacings between each of them.
  • the number of magnetic vehicles 110 connected in series depends, as was specified above, on the ship whose magnetic field or magnetic signature is to be simulated, this magnetic signature being a function of the length, speed and height of water of the last.
  • the length defined by the chain of magnetic vehicles is identified by flotation buoys 135 placed at the two ends of the chain of magnetic vehicles. The buoys 135 also make it possible to adjust the level of immersion of the magnetic vehicles 110.
  • the length of the rope connecting all of the magnetic vehicles 110 to the dredger ship 100 is approximately 200 meters in order to avoid any confusion between the residual magnetic field of the dredger and that of vehicles and to prevent the dredger from being hit by the explosion mines when they are triggered by magnetic vehicles.
  • the magnetic vehicles 110 are supplied separately by electric currents, supplied by a power unit 126 supplied by a current supply 121 located on board the dredger 100, to each supply orthogonal magnetic fields.
  • the control electronics 120 determine, for each magnetic vehicle 110 considered, the intensity of the electric current to be applied to it from a calibration made beforehand taking into account the speed of use of the simulation device and the distance between the magnetic vehicles 110. Also shown in this figure is a winch system 122 connected to the power supply 121 making it possible to electrically adjust the length of the rope 130.
  • a magnetic vehicle 110 comprises two induction coils 140, 150 arranged orthogonally supplied with current by the power unit 126 via the rope 130 and the cables.
  • the first vertical induction coil 140 is placed inside a circular ferrule 145 whose axis, in the position of use of the simulation device, is substantially parallel to the direction of advance of the dredger ship 100.
  • the circular ferrule 145 surrounds the second induction coil 150 whose shape is substantially rectangular.
  • the second induction coil 150 is placed in a fairing 155 so as to provide the magnetic vehicle 110 with a relatively low coefficient of penetration into water, for example less than 0.3.
  • the circular ferrule 145 is connected to the fairing 155 by radial fins and comprises a keel 160, disposed under the lower plane of the fairing 155, to stabilize the magnetic vehicle 110 by roll.
  • the magnetic vehicle 110 has, during its use as shown in FIG. 1, zero buoyancy obtained by the balancing of balloons 170 arranged inside the fairing 155. Provision is advantageously made on each magnetic vehicle 110 for generating means. underwater pulses called "PINGER" 180 to easily locate it in case it detaches from the rope 130.
  • the induction coils 140, 150 are formed from a wound conductor, for example an aluminum conductor and are placed in sealed containers filled with dielectric oil.
  • a wound conductor for example an aluminum conductor and are placed in sealed containers filled with dielectric oil.
  • the use of aluminum makes it possible to reduce the mass of the vehicle without appreciable reduction in the magnetic moment thereof.
  • the electrical signals establishing the intensities of the currents to be passed through the induction coils 140, 150 of each magnetic vehicle 110 are automatically supplied by the control electronics 120.
  • the control electronics 120 includes in memory the values of the intensities for a certain number of ships whose magnetic signature is sought to simulate. These intensity values are obtained by varying all of these parameters until a good reproduction of the signature of the ship to be simulated is obtained by knowing the magnetic signature of each magnetic vehicle 110 and the magnetic signature of the ship considered.
  • the operator of the magnetic dredging system provides, via a data entry terminal connected to the control electronics 120 shown in FIG. 2: target parameters, dredging speed, water height.
  • the target parameters are: its number from a given list, its speed, its magnetic state (demagnetized or non-demagnetized).
  • control electronics 120 automatically supply the minimum number of vehicles necessary and deliver the electrical control signals to the power unit 126.
  • each vehicle in a simulation device comprising six magnetic vehicles 110 25 meters apart, this example being non-limiting, are given below:
  • Second induction coil 150

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Description

  • Le domaine de l'invention est celui des systèmes de dragage magnétique qui permettent de détruire les mines sous-marines dont le déclenchement est activé par les variations du champ magnétique dues à un navire à couler.
  • Plus particulièrement l'invention concerne un système de dragage magnétique comportant un dragueur remorquant un dispositif de simulation du champ magnétique d'un navire de caractéristiques déterminées.
  • L'efficacité d'un système de dragage magnétique est essentiellement liée à la complexité des mines sous-marines. Les mines sous-marines offensives sont généralement complexes du fait qu'elles sont mouillées en faible quantité et que leur petit nombre est compensé par leur grande efficacité. Ainsi, il existe des mines sous-marines capables de détecter la présence du dragage et de mettre la mise à feu en veille.
  • Par conséquent, il est essentiel, pour combattre de telles mines sous-marines, que le champ magnétique du navire susceptible d'être coulé par celles-ci soit simulé avec la plus grande précision possible.
  • On connaît déjà des demandes de brevet européen 0 366 522 et 0 338 901 déposées par la demanderesse un système de dragage magnétique pour lequel l'étendue du dragage (INTERCEPT) est privilégiée. Le système de dragage magnétique comprend un dragueur remorquant par un filin un dispositif de simulation du champ magnétique d'un navire de caractéristiques déterminées, le dragueur de mines étant étudié pour apporter un minimum de perturbations magnétiques. Le dispositif de simulation comporte quant à lui, plusieurs véhicules répartis parallèlement dans la direction d'avancement du dragueur sur l'étendue du dragage. Chaque véhicule comprend un solénoïde et une bobine plate horizontale pour simuler le passage d'un navire. La simulation du champ magnétique du navire se trouve facilitée par le fait que le solénoïde et la bobine sont alimentés par des courants variables.
  • Toutefois, la longueur de chaque véhicule étant limitée, par exemple à environ 4 mètres, cette simulation reste très imparfaite dès que le navire dont on cherche à simuler le champ magnétique a une longueur nettement supérieure à celle du véhicule.
  • En outre ces véhicules ont la forme de "bidons" de taille importante qui présentent de ce fait une grande résistance hydrodynamique à l'avancement dans l'eau.
  • On connaît aussi de la demande de brevet WO 8 5 00 335 (COTTON) un système où les véhicules sont remorqués en ligne derrière le dragueur. Dans ce système les champs magnétiques sont obtenus par des aimants permanents dont on fait basculer la direction du champ en le portant à saturation dans un sens ou dans un autre. La valeur du champ total est obtenue par la somme de ces champs, négatifs ou positifs. Elle ne peut donc pas être réglée finement et le réglage provoque des transitoires facilement repérables et qui signent donc la présence d'un dispositif de leurrage. Du fait du grand nombre de véhicules, la résistance à l'avancement est importante, tout en restant acceptable, car ces véhicules sont relativement petits en raison de l'utilisation d'aimants permanents. L'usage de bidons comme dans les demandes de brevets citées plus haut amènerait à une résistance à l'avancement excessive.
  • Pour pouvoir utiliser dans cette configuration en ligne des solénoïdes sans noyau tout en gardant une résistance à l'avancement acceptable, l'invention propose un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore mieux à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente de façon schématique le système de dragage magnétique selon l'invention,
    • la figure 2 représente de façon schématique plus particulièrement le dispositif électronique de commande et d'alimentation en courant des véhicules du dispositif de simulation selon l'invention.
    • la figure 3 est une représentation en détail d'un véhicule du dispositif de simulation d'un champ magnétique d'un navire selon l'invention.
  • En se reportant à la figure 1, le système de dragage magnétique selon l'invention comporte un navire dragueur de mines 100 remorquant au bout d'un filin 130 un ensemble de véhicules 110 magnétiques disposés en ligne dans la direction d'avancement du navire dragueur. Les véhicules magnétiques sont reliés entre eux par des câbles avec des espacements réguliers entre chacun d'eux. Le nombre de véhicules magnétiques 110 reliés en série dépend, comme cela a été précisé précédemment, du navire dont on veut simuler le champ magnétique ou signature magnétique, cette signature magnétique étant fonction de la longueur, de la vitesse et de la hauteur d'eau de ce dernier. Comme représenté sur cette figure, la longueur définie par la chaîne des véhicules magnétiques est repérée par des bouées de flottaison 135 disposées aux deux extrémités de la chaîne des véhicules magnétiques. Les bouées de flottaison 135 permettent par ailleurs de régler le niveau d'immersion des véhicules magnétiques 110. Dans l'exemple représenté sur cette figure, la longueur du filin reliant l'ensemble des véhicules magnétiques 110 au navire dragueur 100 est d'environ 200 mètres afin d'éviter toute confusion entre le champ magnétique résiduel du dragueur et celui des véhicules et d'empêcher le dragueur d'être atteint par l'explosion des mines lorsqu'elles se déclenchent sous l'action des véhicules magnétiques.
  • En se reportant maintenant à la figure 2, les véhicules magnétiques 110 sont alimentés séparément par des courants électriques, fournis par une unité de puissance 126 alimentée par une alimentation en courant 121 située à bord du dragueur 100, pour fournir chacun des champs magnétiques orthogonaux. L'électronique de commande 120 détermine, pour chaque véhicule magnétique 110 considéré, l'intensité du courant électrique à appliquer à celui-ci à partir d'un étalonnage fait préalablement en tenant compte de la vitesse d'utilisation du dispositif de simulation et de la distance entre les véhicules magnétiques 110. On a représenté aussi sur cette figure un système de treuil 122 relié à l'alimentation en courant 121 permettant de régler électriquement la longueur du filin 130.
  • En se reportant maintenant à la figure 3, un véhicule magnétique 110 comporte deux bobines d'induction 140, 150 disposées orthogonalement alimentées en courant par l'unité de puissance 126 par l'intermédiaire du filin 130 et des câbles. La première bobine d'induction 140 verticale est placée à l'intérieur d'une virole circulaire 145 dont l'axe, en position d'utilisation du dispositif de simulation, est sensiblement parallèle à la direction d'avancement du navire dragueur 100. La virole circulaire 145 entoure la seconde bobine d'induction 150 dont la forme est sensiblement rectangulaire. La seconde bobine d'induction 150 est placée dans un carénage 155 de manière à fournir au véhicule magnétique 110 un coefficient de pénétration dans l'eau relativement faible, par exemple inférieur à 0,3. Comme visible sur cette figure, la virole circulaire 145 est reliée au carénage 155 par des ailettes radiales et comporte une quille 160, disposée sous le plan inférieur du carénage 155, pour stabiliser le véhicule magnétique 110 en roulis. Le véhicule magnétique 110 a, pendant son utilisation comme représenté en figure 1, une flottabilité nulle obtenue par l'équilibrage de ballons 170 disposés à l'intérieur du carénage 155. On prévoit avantageusement, sur chaque véhicule magnétique 110, un moyen générateur d'impulsions sous-marines dit "PINGER" 180 pour localiser facilement celui-ci au cas où il se détacherait du filin 130.
  • De façon préférentielle, les bobines d'induction 140, 150 sont formées à partir d'un conducteur enroulé, par exemple un conducteur en aluminium et sont placées dans des conteneurs étanches remplis d'huile diélectrique. L'utilisation de l'aluminium permet de réduire la masse du véhicule sans diminution sensible du moment magnétique de celui-ci.
  • Nous allons maintenant décrire en détail le fonctionnement du dispositif de simulation du champ magnétique d'un navire selon la présente invention. Les signaux électriques établissant les intensités des courants à faire passer dans les bobines d'induction 140, 150 de chaque véhicule magnétique 110 (ces intensités de courant étant variables par véhicule) sont automatiquement fournis par l'électronique de commande 120. Pour ce faire, l'électronique de commande 120 comporte en mémoire les valeurs des intensités pour un certain nombre de navires dont on cherche à simuler la signature magnétique. Ces valeurs des intensités sont obtenues en faisant varier l'ensemble de ces paramètres jusqu'à obtenir une bonne reproduction de la signature du navire à simuler en connaissant la signature magnétique de chaque véhicule magnétique 110 et la signature magnétique du navire considéré.
  • L'opérateur du système de dragage magnétique selon l'invention fournit par l'intermédiaire d'un terminal de saisie de données relié à l'électronique de commande 120 représenté sur la figure 2 : les paramètres de la cible, la vitesse de dragage, la hauteur d'eau.
  • Les paramètres de la cible sont : son numéro parmi une liste donnée, sa vitesse, son état magnétique (démagnétisé ou non démagnétisé).
  • En réponse à ces différents paramètres, l'électronique de commande 120 fournit automatiquement le nombre minimum de véhicules nécessaires et délivre les signaux électriques de commande à l'unité de puissance 126.
  • A titre d'exemple, les caractéristiques magnétiques de chaque véhicule dans un dispositif de simulation comportant six véhicules magnétiques 110 distants de 25 mètres, cet exemple étant non limitatif, sont données ci-dessous :
    • Première bobine 140 :
    • diamètre 1,8 m,
    • largeur 0,5 m,
    • épaisseur <= 0,075 m.
    • nombre de spires du conducteur enroulé : 5250
    • section du conducteur : 4 mm²
    • courant de pointe : 7,5 A
    • moment magnétique : 100.000 A.m²
    • puissance maximum : 15 kWatts
    Seconde bobine d'induction 150 :
    • longueur : 2,7 m
    • largeur : 1,2 m
    • hauteur : 0,21 m
    • nombre de spires du conducteur enroulé : 4370
    • section du conducteur : 4 mm²
    • courant de pointe : 7,5 A
    • moment magnétique : 100.000 A.m²
    • puissance maximum : 15 kWatts.

Claims (3)

  1. Système de dragage magnétique comportant un dragueur (100) remorquant un dispositif de simulation du champ magnétique d'un navire de caractéristiques déterminées, ce dispositif de simulation comprenant un ensemble de véhicules (110) pour fournir chacun des champs magnétiques orthogonaux, les véhicules étant disposés en ligne dans la direction d'avancement du dragueur et alimentés séparément par des courants électriques dont les intensités sont déterminées automatiquement par un moyen de commande (120) essentiellement à partir de paramètres représentatifs des caractéristiques du navire précité à simuler, chaque véhicule (110) comportant deux bobines d'induction (140, 150) disposées orthogonalement, caractérisé en ce que ces bobines d'induction ne comportent pas de noyau magnétique afin de fournir directement le champ magnétique souhaité, que la première (140) bobine d'induction est placée dans une virole circulaire (140) et la seconde (150) dans un carénage plat allongé (155) minimisant le coefficient de pénétration dans l'eau, la virole entourant le carénage en étant reliée à celui-ci par des ailettes radiales et en ayant son axe sensiblement parallèle à la direction d'avancement du dragueur et comportant en outre une quille (160) disposée sous le plan inférieur du carénage pour stabiliser le véhicule en roulis en maintenant le plan du carénage sensiblement horizontal, et en ce que le carénage renferme un ensemble de ballons (170) permettant d'obtenir une flottabilité nulle du véhicule.
  2. Système de dragage magnétique selon la revendication 1, dans lequel :
       la première (140) bobine d'induction a un diamètre de 1.8 m, une largeur de 0,5 m et une épaisseur inférieure ou égale à 0,075 m;
       la seconde (150) bobine d'induction a une longueur de 2,7 m, une largeur de 1,2 m et une épaisseur de 0,21 m;
       les deux bobines d'induction sont formées à partir d'un conducteur enroulé dont la section est de 4 mm² et présentent chacune un moment magnétique sensiblement égal à 100000 A.m².
  3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les véhicules (110) forment une chaîne aux extrémités de laquelle sont fixées des bouées (135) flottant à la surface de l'eau et permettant de repérer les extrémités de la chaîne et de régler son niveau d'immersion.
EP19910402405 1990-09-11 1991-09-10 Système de dragage magnétique Expired - Lifetime EP0475834B1 (fr)

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FR9011203 1990-09-11

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JP (1) JPH0624381A (fr)
DE (1) DE69106090T2 (fr)
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EP0475834A1 (fr) 1992-03-18
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