EP1369348B1 - Système de dragage multi influences - Google Patents
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Classifications
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- 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 present invention relates to dredging systems for underwater mine hunting to detonate them at a safe distance from the towing vessel of the dredge to rid the underwater bottom of dangerous mines for boats circulating in the area.
- it makes it possible to obtain a lightened system that is easily transportable, easily deployable and recoverable, and that can be easily towed.
- the multi-influence dredging systems known to date include a set of fish towed behind the dredging boat and which are provided with various devices to obtain a variable magnetic field for simulating the magnetic signature of a building of large tonnage and therefore to lure the mines to blow them up.
- the oldest systems include a set of permanent magnets adjustable with more or less ease.
- a newer system patented by the Applicant and known in the trade under the name "STERNE” provides a magnetic signature closer to reality using a system of electromagnets.
- the fish forming this system are relatively heavy and they must also be used in large numbers. We then obtain a bulky system, difficult to deploy and maneuverable.
- the invention proposes a multi-influence dredging system, of the type using at least two fish towed one behind the other, and comprising at least one horizontal solenoid, mainly characterized in that it comprises a cable conductor connecting the fish to form at least one horizontal loop around them.
- said loop is kept open by means of a set of paravanes.
- the system comprises at most three fish and two loops respectively surrounding the set first and second fish and the set second and third fish.
- At least two of the fish comprise a ventral electrode for circulating an electric current within the marine environment in which the dredge is immersed.
- it comprises means for applying between these electrodes a potential difference comprising a DC component and a low frequency modulated component.
- it comprises three fish each comprising an electrode and the means for applying a potential difference make it possible to apply a continuous potential difference between two of these electrodes and a very low frequency modulated potential difference between one of these electrodes. of these two electrodes and the third.
- the means for applying a potential difference are constituted by a current generator.
- the means for applying a potential difference are constituted by a galvanic couple resulting from the different constitution of the electrodes between them.
- the very low frequency modulation is obtained by the insertion into the galvanic pair of a modular resistor.
- the system according to the invention comprises, as shown in figure 1 , a set of two, or at most 3, 101,102,103 fish towed in known manner by a towing boat, using a towing cable electrotractor not shown in the figure and known in itself.
- the fish are also provided with electrodes 106 which make it possible to generate in the marine environment continuous and / or low frequency electric currents with which is associated a very low frequency electromagnetic electric field, which makes it possible to improve the simulation phenomena.
- FIG. 2 a transparent view of one of these fish.
- This has a known structure, with an elongate hollow body 107, horizontal flanges 112, a stabilizing fin 108 located at the rear and a stabilizing keel 109 located below this body.
- This fish comprises, in a known manner, a solenoid 110 with a ferromagnetic core with a longitudinal axis located in the body 107, and an acoustic projector 111 located in the keel 109.
- this acoustic projector will preferably be high frequency for the first and the second fish, and low frequency for the third. When there are only two fish, the first will be high frequency and the second low frequency.
- the fish further comprises an electrode 106 of hydrodynamic shape located under the ventral wall of the body 107 and preferably at the front thereof.
- each of the three fish will comprise such an electrode, but, according to a variant embodiment, only the two extreme fish (in the case of three fish) will comprise this electrode.
- the whole of the drag thus constituted operates in emulation mode to simulate the electric, electromagnetic and acoustic signatures of a boat of sufficient size to trigger the explosion of the mines over which the dredge passes.
- the acoustic signature is delivered by the acoustic projectors 111 and the horizontal magnetizations come from the current 1 flowing in the solenoid with ferromagnetic core 110.
- the cables 104 spaced apart by the paravanes 105, take the form of substantially ovoid loops, represented in a view from above on the figure 3 .
- these cables are attached to the ends of the wings 112 of the fish 101 which make it possible to maintain the immersion thereof and which have, in this embodiment, a span substantially equal to three meters.
- the fish still in this example, are themselves distant from each other of a length substantially equal to thirty meters and are connected by a towing cable 113.
- the parameters of the paravanes are then chosen so that the maximum opening of the loops formed by the cables 104 is substantially equal to 10 meters.
- These horizontal cables are of the multicore type, for example with 20 conductors which are put in series to form horizontal loops of 20 turns.
- both space and mass are freed to oversize the horizontal solenoid 110, which, because of its orientation, does not have the same problems of size or mass, given the minimum dimensions. fish 101 must be presented in order to be able to constitute a system capable of stable navigation while presenting sufficient resistance to support the different trails, especially those from paravanes 105.
- an electric current is passed through the marine environment in which the dredge is dipped, according to current lines represented. for example on the figure 4 .
- These electric currents are continuous or at very low frequencies, as a function of the potential differences applied to the electrodes 106. They thus make it possible to simulate the corrosion phenomena of the building emulated by the dredge, as well as their modulation by the rotation of the propellers of this type. building. They also make it possible to obtain a magnetic field which is transverse under the keel of the dredge and which thus completes the modulations generated by the solenoids 110, as well as by the current loops 104.
- This potential difference will preferably come from a current generator, which makes it possible to obtain an impedance solely determined by the surface of the electrodes 106, regardless of the distances between them.
- a galvanic couple by manufacturing one of the electrodes with zinc and the other with copper, for example, and electrically connecting these two electrodes via the cable 113, or the one of the conductors constituting this cable, which is in any case electrotractor to be able to feed the organs contained in the fish.
- a modulated resistor inserted in series between these two electrodes, to represent the alternative phenomena associated with the rotation of the helix.
- the current flowing through these electrodes will have an intensity of 5 amperes, the equivalent resistance of the marine current unit being then substantially equal to four ohms for a fish inter distance equal to 30 m.
- the transverse magnetic field will have a value of about 100 nT and the horizontal component of the electric field a value of the order of 3 mV / m.
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Description
- La présente invention se rapporte aux systèmes de dragage destinés dans le cadre de la chasse aux mines sous-marines à faire exploser celles-ci à une distance de sécurité du bâtiment remorqueur de la drague pour débarrasser le fond sous-marin des mines dangereuses pour les bateaux circulant dans les parages. Elle permet plus particulièrement d'obtenir un système allégé qui est facilement transportable, facilement déployable et récupérable, et qui peut être facilement remorqué.
- Les systèmes de dragage multi influences connus à ce jour comprennent un ensemble de poissons remorqués derrière le bateau dragueur et qui sont munis de divers dispositifs permettant d'obtenir un champ magnétique variable permettant de simuler la signature magnétique d'un bâtiment de fort tonnage et donc de leurrer les mines pour les faire exploser. Les systèmes les plus anciens comportent un ensemble d'aimants permanents réglable avec plus ou moins de facilité. Un système plus récent breveté par la demanderesse et connu dans le commerce sous le nom de « STERNE », permet d'obtenir une signature magnétique plus proche de la réalité en utilisant un système d'électroaimants. Toutefois les poissons formant ce système sont relativement lourds et ils doivent en outre être utilisés en grand nombre. On obtient alors un système encombrant, difficilement déployable et manoeuvrable.
- Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un système de dragage multi influence, du type utilisant au moins deux poissons tractés l'un derrière l'autre, et comportant au moins un solénoïde horizontal, principalement caractérisé en ce qu'il comprend un câble conducteur reliant les poissons pour former au moins une boucle horizontale autour de ceux-ci.
- Selon une autre caractéristique, ladite boucle est maintenue ouverte à l'aide d'un ensemble de paravanes.
- Selon une autre caractéristique, le système comporte au plus trois poissons et deux boucles entourant respectivement l'ensemble premier et deuxième poisson et l'ensemble deuxième et troisième poisson.
- Selon une autre caractéristique, au moins deux des poissons comprennent une électrode ventrale permettant de faire circuler un courant électrique au sein du milieu marin dans lequel est plongée la drague.
- Selon une autre caractéristique, il comprend des moyens pour appliquer entre ces électrodes une différence de potentiel comprenant une composante continue et une composante modulée à basse fréquence.
- Selon une autre caractéristique, il comprend trois poissons comportant chacun une électrode et les moyens pour appliquer une différence de potentiel permettent d'appliquer une différence de potentiel continue entre deux de ces électrodes et une différence de potentiel modulée à très basse fréquence entre l'une de ces deux électrodes et la troisième.
- Selon une autre caractéristique, les moyens pour appliquer une différence de potentiel sont constitués par un générateur de courant.
- Selon une autre caractéristique, les moyens pour appliquer une différence de potentiel sont constitués par un couple galvanique résultant de la constitution différente des électrodes entre elles.
- Selon une autre caractéristique, la modulation très basse fréquence est obtenue par l'insertion dans le couple galvanique d'une résistance modulable.
- D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent :
- la
figure 1 , une vue en perspective d'un système de dragage selon l'invention ; - la
figure 2 , une vue de côté de l'un des poissons utilisés dans le système de lafigure 1 ; - la
figure 3 , une vue de dessus d'une boucle conductrice horizontale utilisée dans le système de lafigure 1 ; et - la
figure 4 , un schéma des lignes de champs électromagnétiques TBF générés par le système selon l'invention dans le cas de la configuration de lafigure 1 . - Le système selon l'invention comporte, comme représenté sur la
figure 1 , un ensemble de deux, ou au maximum 3, poissons 101,102,103 remorqués de manière connue par un bateau tracteur, à l'aide d'un câble de remorquage électrotracteur non représenté sur la figure et connu en lui-même. - Ces poissons sont reliés entre eux par des câbles électriques 104 qui permettent de définir autour d'eux une boucle de courant horizontale. Ces câbles sont maintenus écartés dans le sens de la largeur par des divergents, ou paravanes, 105 connus en eux-même qui exercent une force horizontale sous l'effet de la traînée hydrodynamique qui s'exerce sur eux, permettant d'obtenir une boucle horizontale présentant une large surface.
- Les poissons sont également munis d'électrodes 106 qui permettent d'engendrer dans le milieu marin des courants électriques continus et/ou à basse fréquence auxquels est associé un champ électrique électromagnétique à très basse fréquence, qui permet d'améliorer les phénomènes de simulations.
- On a représenté sur la
figure 2 une vue en transparence de l'un de ces poissons. Celui-ci présente une structure connue, avec un corps creux allongé 107, des ailes horizontales 112, une ailette stabilisatrice 108 située à l'arrière et une quille elle-même stabilisatrice 109 située en dessous de ce corps. Ce poisson comprend de manière connue un solénoïde 110 à noyau ferromagnétique d'axe longitudinal situé dans le corps 107, et un projecteur acoustique 111 situé dans la quille 109. Selon l'invention, ce projecteur acoustique sera de préférence à haute fréquence pour le premier et le deuxième poisson, et à basse fréquence pour le troisième. Lorsqu'il n'y a que deux poissons, le premier sera à haute fréquence et le deuxième à basse fréquence. - Selon l'invention, le poisson comporte en outre une électrode 106 de forme hydrodynamique située sous la paroi ventrale du corps 107 et de manière préférentielle à l'avant de celui-ci. Selon une réalisation préférentielle, chacun des trois poissons comportera une telle électrode, mais, selon une variante de réalisation, seuls les deux poissons extrêmes (dans le cas de trois poissons) comporteront cette électrode.
- L'ensemble de la drague ainsi constituée fonctionne en mode émulation pour simuler les signatures électriques, électromagnétiques et acoustiques d'un bateau de taille suffisante pour enclencher l'explosion des mines au-dessus desquelles la drague passe.
- Pour cela, de manière connue, la signature acoustique est délivrée par les projecteurs acoustiques 111 et les aimantations horizontales proviennent du courant l circulant dans le solénoïde à noyau ferromagnétique 110.
- Les câbles 104, écartés par les paravanes 105, prennent la forme de boucles sensiblement ovoïdes, représentées selon une vue de dessus sur la
figure 3 . Dans un exemple de réalisation, ces câbles sont fixés aux extrémités des ailes 112 des poissons 101 qui permettent de maintenir l'immersion de ceux-ci et qui ont, dans cet exemple de réalisation, une envergure sensiblement égale à trois mètres. Les poissons, toujours dans cet exemple, sont eux-mêmes distants les uns des autres d'une longueur sensiblement égale à trente mètres et sont reliés par un câble de remorquage 113. Les paramètres des paravanes sont alors choisis pour que l'ouverture maximale des boucles formées par les câbles 104 soit sensiblement égale à 10 mètres. Ces câbles horizontaux sont du type multiconducteurs, par exemple avec 20 conducteurs qui sont mis en série pour former des boucles horizontales de 20 tours. En faisant alors circuler dans la première boucle un courant I1 et dans la deuxième boucle un courant I2, modulés de manière très lente en fonction de la vitesse d'avancement de la drague, on simule de manière connue le profil magnétique caractéristique d'un bateau, appelé aussi signature magnétique verticale du bateau émulé. - Compte tenu des grandes dimensions des boucles ainsi utilisées, on obtient un champ suffisamment intense pour représenter la signature souhaitée avec un minimum de matériel, soit les câbles 104 et les divergents 105. Ce matériel est outre d'une taille et d'un poids réduit. Cette réduction de taille et de poids est particulièrement avantageuse par rapport à la solution connue dans l'art qui consiste à utiliser un solénoïde vertical à un noyau ferromagnétique semblable à celui du solénoïde 110. En effet un tel solénoïde est lourd et encombrant, et comme on doit pour obtenir la composante verticale du champ magnétique le disposer avec son axe vertical, on est conduit à utiliser un poisson qui présente, soit une longueur tout à fait excessive, soit des formes massives très peu hydrodynamiques. En outre, on libère ainsi à la fois de la place et de la masse pour surdimensionner éventuellement le solénoïde horizontal 110, qui, de par son orientation, ne présente pas les mêmes problèmes d'encombrement, ni de masse, compte tenu des dimensions minimales que doivent présenter les poissons 101 afin de pouvoir constituer un système susceptible de naviguer de manière stable tout en présentant une résistance suffisante pour supporter les différentes traînées, en particulier celles provenant des paravanes 105.
- En outre, selon l'invention, en appliquant une différence de potentiel entre les trois électrodes 106 portées respectivement par chacun des poissons 101, on fait parcourir un courant électrique dans le milieu marin dans lequel est plongée la drague, selon des lignes de courant représentées par exemple sur la
figure 4 . Ces courants électriques sont continus ou à de très basses fréquences, en fonction des différences de potentiel appliquées aux électrodes 106. Elles permettent ainsi de simuler les phénomènes de corrosion du bâtiment émulé par la drague, ainsi que leur modulation par la rotation des hélices de ce bâtiment. Elles permettent aussi d'obtenir un champ magnétique qui est transversal sous la quille de la drague et qui complète de cette manière les modulations engendrées par les solénoïdes 110, ainsi que par les boucles de courant 104. - A titre d'exemple, on peut établir une différence de potentiel fixe entre les électrodes portées par le premier et le deuxième poisson, ce qui permet alors d'obtenir les lignes de courant continu 114 qui peuvent ainsi bien représenter les phénomènes de corrosion sur la demi partie avant du bateau émulé. En appliquant alors une différence de potentiel alternatif basse fréquence, et même très basse fréquence, entre les électrodes portées par le deuxième et le troisième poisson, on émulera les phénomènes électrochimiques tels que ceux produits par la protection cathodique des hélices du bateau sur la demi partie arrière du bateau émulé, ainsi que la modulation des courants associés à ces phénomènes électrochimiques par la rotation de l'hélice. Cette différence de potentiel proviendra de préférence d'un générateur de courant, ce qui permet d'obtenir une impédance uniquement déterminée par la surface des électrodes 106, indépendamment des distances entre elles. A titre de variante, on pourra utiliser un couple galvanique en fabriquant l'une des électrodes avec du zinc et l'autre avec du cuivre par exemple, et en reliant électriquement ces deux électrodes par l'intermédiaire du câble 113, ou de l'un des conducteurs constituant ce câble, qui est de toute façon électrotracteur pour pouvoir alimenter les organes contenus dans les poissons. Eventuellement on pourra alors utiliser une résistance modulée insérée en série entre ces deux électrodes, pour représenter les phénomènes alternatifs associés à la rotation de l'hélice. A titre d'exemple, le courant parcourant ces électrodes aura une intensité de 5 ampères, la résistance équivalente de l'ensemble courant milieu marin étant alors sensiblement égale à quatre Ohms pour une distance inter poissons égale à 30m. Dans ces conditions, le champ magnétique transversal aura une valeur d'environ 100 nT et la composante horizontale du champ électrique une valeur de l'ordre de 3 mV/m.
- A titre de réalisation pratique de la boucle décrite plus haut, on indique que l'on peut obtenir un moment de l'ordre de 100 000 A.m2 en utilisant 20 conducteurs de section 5 mm2 parcourus par un courant de 50 A sous une tension de 180 V. La puissance dissipée sera alors de l'ordre de 10 kW, ce qui est tout à fait raisonnable.
Claims (9)
- Système de dragage multi influence, du type utilisant au moins deux poissons (101) tractés l'un derrière l'autre, et comportant au moins un solénoïde horizontal (107), caractérisé en ce qu'il comprend un câble conducteur (104) reliant les poissons pour former au moins une boucle horizontale autour de ceux-ci.
- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite boucle (104) est maintenue ouverte à l'aide d'un ensemble de paravanes (105).
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte au plus trois poissons (101) et deux boucles (104) entourant respectivement l'ensemble premier et deuxième poisson et l'ensemble deuxième et troisième poisson.
- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins deux des poissons (101) comprennent une électrode ventrale (106) permettant de faire circuler un courant électrique au sein du milieu marin dans lequel est plongée la drague.
- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer entre ces électrodes (106) une différence de potentiel comprenant une composante continue et une composante modulée à basse fréquence.
- Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend trois poissons (101) comportant chacun une électrode (106) et que les moyens pour appliquer une différence de potentiel permettent d'appliquer une différence de potentiel continue entre deux de ces électrodes et une différence de potentiel modulée à très basse fréquence entre l'une de ces deux électrodes et la troisième.
- Système selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer une différence de potentiel sont constitués par un générateur de courant.
- Système selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer une différence de potentiel sont constitués par un couple galvanique résultant de la constitution différente des électrodes entre elles.
- Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la modulation très basse fréquence est obtenue par l'insertion dans le couple galvanique d'une résistance modulable.
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