ES2628546T3 - Antena transmisora de sonar de eje vertical que puede ser enrollada en un cabrestante - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado, que comprende un conjunto de segmentos rígidos yuxtapuestos (12, 13, 14) mutuamente articulados, caracterizado porque cada segmento puede pivotar con respecto a los segmentos adyacentes entre una posición para la cual su eje (23) es colineal con el eje (24) del segmento adyacente considerado en una posición en la que su eje forma un ángulo ß dado con el eje del segmento adyacente considerado; el dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado comprende dos segmentos particulares (15, 16) que comprenden un medio de acoplamiento configurado para permitir el acoplamiento, respectivamente, de un cable (17) de remolque que se extiende hacia la parte delantera del dispositivo y un cable arrastrado (19) que se extiende hacia la parte trasera del dispositivo, definiendo el medio de anclaje ejes (18, 111) en torno a los cuales puede pivotar el cuerpo en un plano vertical que pasa a través de los ejes de estos cables (17, 19), estando dispuestos los dos segmentos (15, 16) de forma que, cuando se remolca el cuerpo en sumersión total, adopta una configuración rectilínea vertical bajo la acción conjunta de la tracción F ejercida por el cable (17) de remolque, de la fuerza T3 de tracción ejercida por el cable arrastrado (19) y de la resistencia hidrodinámica aplicada por el peso del agua en la que está sumergido, y de forma que, cuando se remolca el cuerpo en una posición totalmente emergida, adopta una configuración rectilínea colineal con el eje del cable (17) de remolque; y el dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado es capaz de adoptar una configuración curvada en reposo, que tiene un radio de curvatura que permite que sea enrollado en el tambor de un cabrestante (31).

Description

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DESCRIPCION

Antena transmisora de sonar de eje vertical que puede ser enrollada en un cabrestante

La presente invencion versa acerca del campo general de mecanica submarina y el de cuerpos lineales remolcados que son remolcados en una posicion vertical y que, en reposo, estan disenados para ser almacenados en el tambor de un cabrestante.

Mas en particular, versa acerca de las antenas acusticas transmisoras utilizadas en un remolque dependiente con antenas acusticas lineales receptoras, siendo remolcada la antena receptora por la antena transmisora para formar conjuntos de transmision/recepcion de sonar, y de los problemas asociados con el almacenamiento de tales conjuntos en un cabrestante.

El uso, desde un barco, de un sistema activo de sonar, implica la colocacion y el remolque en el mar de una antena transmisora asociada con una antena receptora, siendo suministrado y remolcado el conjunto a una distancia dada por detras del barco por medio de un cable de remolque, denominado habitualmente cable electrico de remolque.

La antena receptora es normalmente una antena alargada de gran longitud con una flotabilidad neutral, que consiste en hidrofonos instalados de forma regular en una estructura tubular. Este tipo de antena es denominado habitualmente una antena lineal o “bobinador en continuo”. Ademas de sus cualidades acusticas, una antena lineal tiene la ventaja de poder ser manipulada de forma sencilla por medio de un cabrestante.

Por lo tanto, durante la fase de despliegue del sonar, se coloca tal antena en el mar simplemente desenrollando el cabrestante y permitiendo que la antena se desenrolle en el agua.

Por el contrario, durante la fase de apagado del sistema, se recupera la antena lineal y se almacena simplemente rebobinando la antena en el cabrestante.

La antena transmisora, por su parte, consiste, normalmente, en una antena acustica volumetrica montada en un cuerpo remolcado sumergible o “pez”. Dado que tal antena no puede ser almacenada por su naturaleza en un cabrestante, debe ser almacenada independientemente.

Por consiguiente, el despliegue del sistema completo de sonar es llevado a cabo, normalmente, lanzando primero la antena lineal receptora, conectando luego el pez transmisor al extremo aun no sumergido de la antena lineal y al extremo libre del cable electrico de remolque y luego desenrollando el cable electrico de remolque, de forma que se permita que se lance el cuerpo remolcado, utilizando, por ejemplo, un pescante de carga o, si no, al hacer que se deslice por un plano inclinado situado en la popa del barco.

En cambio, la recuperacion y el almacenamiento del conjunto se llevan a cabo rebobinando el cable electrico de remolque en el cabrestante de almacenamiento, volviendo a subir el pez a bordo, desacoplando el pez del cable electrico de remolque y de la antena lineal receptora, luego acoplando el extremo del cable electrico de remolque con el extremo emergido de la antena lineal receptora. Finalmente, se almacena el conjunto de cable electrico de remolque y de antena lineal receptora enrollado en el cabrestante de almacenamiento, mientras que se almacena el pez por separado en la cubierta del barco.

Como puede establecerse a partir de su heterogeneidad estructural, no es muy sencillo desplegar, recuperar y almacenar tal sistema. Tambien requiere la intervencion de operarios humanos, en particular para las diversas operaciones de acoplar y desacoplar el pez, por lo que el despliegue en tiempo tormentoso de tal conjunto no solo es diffcil sino tambien potencialmente peligroso para la integridad ffsica de los operarios.

Una solucion conocida para evitar los problemas asociados con el despliegue y la recuperacion de los diversos elementos que forman la porcion sumergida del sonar consiste en el desarrollo de medios que hagan que sea posible fijar semiautomaticamente (manteniendose manual el bloqueo mecanico) el pez a la antena lineal receptora y al cable electrico de remolque, y separarlo tambien de forma semiautomatica. Una solucion de este tipo se describe en particular en la solicitud de patente francesa 0608998 presentada el 16/10/2006 por el solicitante, que propone un medio espedfico que permita la fijacion semiautomatica del pez al cable electrico de remolque y su conexion semiautomatica a las conducciones electricas que transportan las senales y la alimentacion electrica.

Tal solucion tiene la ventaja de hacer que sea posible desplegar y recuperar los elementos sumergidos con facilidad con buen tiempo y de forma aceptable en mal tiempo, debido a que minimiza el uso de una intervencion humana. En cambio, esta solucion supone la colocacion en el barco cerca de la ubicacion desde la que se coloca el equipo en el mar, de un aparato complejo y costoso adaptado bastante espedficamente a un tipo dado de cuerpo remolcado, y una abertura de gran dimension en la plancha de popa del barco. Ademas, la fiabilidad de tal conexion electromecanica semiautomatica es un problema tecnologico que es diffcil de resolver.

Otra alternativa con un cuerpo transmisor remolcado y una antena lineal receptora es, por supuesto, el remolque independiente de los dos, cada uno con su cable de remolque independiente y su cabrestante independiente. Sin embargo, esta alternativa es mucho mas voluminosa y costosa y no es compatible con plataformas pequenas.

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Otra solucion conocida consiste en transmitir la senal de sonar con la ayuda de una antena lineal. Por lo tanto, esto proporciona un sistema totalmente lineal que consiste en el cable electrico de remolque, en una antena lineal transmisora y en una antena lineal receptora, aun fijadas entre sf, pudiendo ser desplegado y recuperado este conjunto, de forma ventajosa, por medio de un unico cabrestante en el que se enrollan los diversos elementos en reposo. Sin embargo, el uso de una antena lineal transmisora plantea un cierto numero de problemas en terminos de caractensticas de la onda acustica transmitida, en particular en terminos de directividad. Espedficamente, en operacion, la antena lineal transmisora es remolcada de forma sustancialmente horizontal, como la antena receptora. En esta orientacion, la antena lineal transmisora que comprende hidrofonos distribuidos por toda su longitud tiene, de una forma conocida, una directividad natural que es favorable a la transmision en un plano vertical que no es naturalmente adecuado al requisito de una transmision en un plano horizontal.

Por consiguiente, para obtener una transmision correcta, el usuario esta obligado a instalar medios suplementarios.

Un primer procedimiento consiste en modificar el diagrama de transmision de la onda acustica, actuando sobre cada hidrofono por separado o sobre grupos determinados de hidrofonos, para obtener una transmision omnidireccional y, por lo tanto, esferica, debido a que es de giro en torno al eje de la antena. En la solicitud de patente francesa 0603729 presentada el 26/04/2006 por el solicitante se describe en particular una aplicacion de esta solucion. Sin embargo, tal procedimiento supone que el usuario tiene el numero necesario de senales diferenciadas de excitacion y un numero suficientemente grande de transductores relativamente cercanos.

Otro procedimiento consiste en realizar disposiciones de forma que, por el efecto de la traccion ejercida por el barco en particular, se mantenga la antena lineal transmisora en una actitud de proa elevada, tan cerca como sea posible de la vertical. En la solicitud de patente francesa 9415784 presentada el 28/12/1994 por el solicitante se describe en particular una aplicacion de esta solucion. Tal solucion permite que la antena transmisora eleve su parte trasera suficientemente cerca de la vertical unicamente a velocidades bastante lentas e incluso muy lentas de remolque. Por encima de esa velocidad, la antena transmisora se inclina demasiado con una directividad discoidal en un plano ortogonal con respecto a la antena.

Por lo tanto, cualquiera de las dos soluciones tecnicas conocidas se adopte para solucionar el problema de la manipulacion, provoca problemas resultantes cuya solucion no es ni sencilla ni evidente, dado que estas dos soluciones no favorecen naturalmente la directividad deseada para una transmision favorecida en el plano horizontal.

El documento US7209408 da a conocer un sistema acustico activo remolcado, que incluye una pluralidad de modulos acusticos activos remolcables de cuerpo blando. Se suspende la pluralidad de modulos acusticos activos a diversas profundidades en la columna de agua, y permite que cada modulo acustico activo sea mucho mas pequeno que los sistemas conocidos de cuerpo blando y que opere a un nivel de fuente mucho menor mientras se sigue garantizando que se ensonifique toda la columna de agua. Cada modulo acustico activo puede incluir distintos numeros de transductores dependiendo de la ubicacion prevista del modulo acustico activo con respecto a la columna de agua. Preferentemente, el cable de remolque incluye un cuerpo hidrodinamico disenado para minimizar la resistencia hidrodinamica y la turbulencia. El sistema puede ser desplegado y recuperado a traves de tubos de despliegue en la superficie inferior del barco.

Un objeto de la invencion es proponer una solucion para producir una antena acustica transmisora que permanezca vertical cuando sea remolcada, es decir, en una posicion que sea naturalmente favorable a una transmision omnidireccional en un plano horizontal y hacer que sea posible tener un conjunto de antena acustica transmisora/antena acustica receptora que pueda ser desplegada facilmente en el mar y, despues de su uso, sea recuperado con facilidad y almacenado automaticamente, es decir sin una intervencion del operario. Otro objeto de la invencion es que la antena acustica transmisora omnidireccional propuesta sea capaz de ser almacenada enrollada en el tambor de un cabrestante, el mismo cabrestante utilizado para almacenar el cable electrico de remolque y la antena receptora, de forma que el almacenamiento del conjunto no requiera un desacoplamiento de la antena acustica transmisora de la antena acustica receptora o del cable electrico de remolque.

En consecuencia, el objeto de la invencion es un dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado, con capacidad para adoptar una configuracion rectilmea en una posicion vertical cuando es remolcado a una profundidad de total inmersion y de adoptar una configuracion curvada en reposo, que tiene un radio de curvatura que permita que sea enrollado en el tambor de un cabrestante, caracterizado porque comprende un conjunto de segmentos ngidos yuxtapuestos, mutuamente articulados, dispuesto de forma que cada segmento pueda pivotar con respecto a los segmentos adyacentes entre una posicion para la cual su eje es colineal con el eje del segmento adyacente considerado en una posicion en la que su eje forma un angulo p dado con el eje del segmento adyacente considerado.

Segun una realizacion preferente, el dispositivo segun la invencion comprende dos segmentos particulares que comprenden un medio de acoplamiento configurado para permitir, respectivamente, el acoplamiento de un cable de remolque que se extiende hacia la parte delantera del dispositivo y un cable arrastrado que se extiende hacia la parte trasera del dispositivo, definiendo el medio de anclaje ejes en torno a los que puede pivotar el cuerpo en un plano vertical que pasa a traves de los ejes de estos cables, estando dispuestos los dos segmentos de forma que,

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cuando el cuerpo esta remolcado en una sumersion total, adopta una configuracion rectilmea vertical por la accion conjunta de la traccion F ejercida por el cable de remolque, de la fuerza de traccion ejercida por el cable arrastrado y de la resistencia hidrodinamica aplicada por el peso del agua en la que esta sumergido, y de forma que, cuando se remolca el cuerpo en una posicion totalmente emergida, adopta una configuracion rectilmea colineal con el eje del cable de remolque.

En la presente realizacion, el segmento conectado con el cable de remolque esta asociado con un primer elemento de fijacion que comprende una cabeza para fijar el cable, dos correas planas y dos pasadores de fijacion, comprendiendo la propia cabeza de fijacion un manguito central en el que se insertan el cable de remolque y dos extensiones laterales planas y horizontales. Se fija una correa plana por medio de uno de sus extremos a cada una de las extensiones, estando configurado el otro extremo de la correa de manera que forme un bucle disenado para ser roscado en el pasador correspondiente del segmento; estando dispuestos los pasadores tambien en el cuerpo del segmento, de manera que formen ejes colineales, permitiendo, de forma ventajosa, que las correas, en operacion, realicen un movimiento pivotante en torno a un eje perpendicular al plano vertical definido por el dispositivo cuando este es remolcado en sumersion.

Segun la presente realizacion, la longitud de las correas esta definida de manera que permita que la porcion del dispositivo situada por encima del eje de rotacion pase to el interior del arco formado por las extensiones y las correas.

Segun la presente realizacion, el segmento conectado con el cable arrastrado esta asociado con un segundo elemento de fijacion que comprende un manguito central en el que se insertan el cable arrastrado y dos extensiones laterales planas y verticales cuyos extremos estan montados de forma que puedan girar sobre el segmento, de manera que permitan, en operacion, que el segundo elemento de fijacion pivote en torno a un eje paralelo al eje de rotacion de las correas del primer elemento de fijacion.

Segun la presente realizacion, la longitud de las extensiones esta definida de manera que formen una abertura con una longitud que es sustancialmente igual a la de la porcion del dispositivo situada por debajo del eje de rotacion.

Ademas, el dispositivo segun la invencion comprende un segmento extremo superior que incorpora un aleron estabilizador y un segmento extremo inferior que incorpora un lastre en forma de una quilla, teniendo estos dos elementos la funcion de garantizar la estabilidad vertical lateral del dispositivo en operacion.

Segun una realizacion diferente, el primer elemento de acoplamiento comprende una varilla intermedia que conecta las dos extensiones laterales, comprendiendo el segmento extremo superior en la zona de contacto con la varilla intermedia un sistema de bloqueo que atrapa la varilla cuando esta hace contacto, de forma que la porcion superior del dispositivo esta completamente fijada, entonces, al primer elemento de acoplamiento.

Segun esta variante, se libera el bloqueo aplicando una presion de delante atras sobre el aleron estabilizador del segmento extremo superior.

Un objeto adicional de la invencion es la aplicacion del dispositivo descrito anteriormente a la produccion de una antena lineal acustica transmisora incorporada en un sistema en el que el cable de remolque es un cable electrico de remolque y el cable arrastrado es un cable para remolcar una antena acustica lineal receptora, comprendiendo cada uno de los segmentos un alojamiento que contiene un hidrofono y su electronica de control, estando dispuestos los alojamientos de forma que creen una resistencia minima en la direccion de movimiento.

De forma ventajosa, el dispositivo segun la invencion puede ser desplegado y remolcado en una posicion vertical con independencia de la profundidad a la que este sumergido y de la inclinacion del cable de remolque y del cable arrastrado con respecto a la vertical, y con independencia de la velocidad de remolque.

Se apreciaran mejor las caractensticas y ventajas de la invencion gracias a la siguiente descripcion, una descripcion que explica la invencion por medio de un ejemplo particular de aplicacion de la invencion a la produccion de una antena transmisora de eje vertical, un ejemplo no limitante. Ademas, la siguiente descripcion esta basada en las figuras adjuntas, que representan:

- la figura 1, una representacion esquematica del dispositivo segun la invencion aplicado a la produccion de una antena acustica transmisora;

- las figuras 2 y 3, ilustraciones que muestran una caractenstica estructural y funcional del dispositivo segun la invencion;

- las figuras 4 a 6, ilustraciones esquematicas del principio mecanico del dispositivo segun la invencion;

- la figura 7, una ilustracion del mecanismo para alinear el dispositivo segun la invencion durante la fase para recuperar dicho dispositivo;

- la figura 8, una ilustracion que muestra el dispositivo segun la invencion cuando esta enrollado en el tambor de un cabrestante.

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La siguiente descripcion define las caractensticas del dispositivo segun la invencion en su aplicacion a la produccion de una antena acustica transmisora. Esta aplicacion particular hace que sea posible resaltar el caracter ventajoso de la invencion en general. El caracter ventajoso del dispositivo surge principalmente del hecho de que es capaz, en la fase de uso operativo, de desplazarse en sumersion remolcada mientras que permanece en una posicion vertical, mientras que tambien es capaz de adoptar, en la fase de almacenamiento, sin danos, una curvatura que permita que sea enrollado en el tambor de un cabrestante.

Las caractensticas aqu explicadas no son espedficas de ninguna manera a esta aplicacion particular y forman una parte integral de la invencion con independencia de la aplicacion en cuestion. Por consiguiente, el dispositivo segun la invencion encuentra aplicacion en la produccion de diversos cuerpos sumergidos, para lo cual es necesario una restriccion del posicionamiento vertical en sumersion remolcada y para lo cual surge el problema de un almacenamiento sencillo sin manipulacion humana.

Se hace referencia en primer lugar a las figuras 1 y 2 que proporcionan una presentacion general del dispositivo segun la invencion.

Considerando en primer lugar la figura 1, que muestra el dispositivo segun la invencion en una posicion vertical, se hace notar que este comprende un cuerpo alargado delgado e hidrodinamico 11, formado de segmentos ngidos, segmentos centrales adyacentes 13, que se extienden hacia arriba un primer segmento terminal 12 y hacia abajo un segundo segmento terminal 14. Segun la invencion, entre los segmentos centrales, dos segmentos 15 y 16 situados en la porcion inferior del cuerpo del dispositivo y cerca entre sf, o incluso tocandose, estan dotados de elementos de fijacion. El segmento 15, mas cercano a la porcion central del dispositivo, esta configurado de manera que permita la fijacion de un cable 17 de remolque al dispositivo, por medio de un primer elemento de fijacion, una fijacion articulada en rotacion en torno a un eje horizontal 18 que es sustancialmente perpendicular al eje del cable 17. El segmento 16 situado por debajo del segmento 15 esta configurado de manera que permita la fijacion de un cable arrastrado 19 al dispositivo, una fijacion articulada en rotacion en torno a un eje horizontal 111 paralelo al eje 18.

En operacion, cuando el dispositivo esta sumergido y soporta una fuerza determinada de traccion por medio del cable de remolque y una fuerza de resistencia por medio del cable arrastrado 19, este adopta una postura vertical similar a la de la figura 1, encontrandose los elementos primero y segundo de fijacion, por su parte, en una posicion sustancialmente horizontal, respectivamente en la extension del cable 17 de remolque y del cable arrastrado 19, un cable que tambien puede ser utilizado para remolcar otro objeto por detras del dispositivo.

Segun la invencion, la forma, la estructura y los materiales que constituyen el dispositivo estan definidos de forma que satisfagan los siguientes criterios:

tener dimensiones, un volumen total, que haga que sea posible alojar los elementos que han de incorporarse en el dispositivo, tener una estructura que ayude de forma natural, en sumersion, a la retencion en la posicion vertical,

- tener una flotabilidad neutral, de forma que mantenerlo a una profundidad dada no requiera fuerza,

- tener la menor resistencia posible, teniendo en cuenta las dimensiones que han de observarse, de manera que no se ponga en peligro la estabilidad de la posicion vertical. En consecuencia, el dispositivo segun la invencion adopta un perfil hidrodinamico.

En el contexto de la aplicacion ejemplar escogida como apoyo de la presente descripcion, la ilustracion de la figura 1 muestra el dispositivo segun la invencion aplicado a la produccion de una antena acustica transmisora. Esta, segun los criterios especificados anteriormente, es un elemento en el que cada uno de los segmentos centrales 13 y de los segmentos extremos 12 y 14 tiene un perfil hidrodinamico en forma de una aleta, del tipo NACA por ejemplo, y comprende un alojamiento 116 que contiene un hidrofono y su electronica de control. Segun la invencion, estos alojamientos 116 estan dispuestos de forma que creen una resistencia minima en la direccion del movimiento. Ademas, en la presente realizacion ejemplar, el segmento superior 12 incorpora un aleron 119, mientras que el segmento inferior 14 comprende un lastre en forma de una quilla. La incorporacion de estos elementos adicionales, y de las caractensticas hidrodinamicas conferidas por el diseno a los alojamientos 116, tiene en particular el efecto de evitar fenomenos de balanceo, de inclinacion o, si no, de un flujo vorticial y, por lo tanto, de mejorar la estabilidad del dispositivo con respecto a la vertical. Ademas, con la misma preocupacion por la estabilidad, la antena esta disenada en funcion de un dispositivo segun la invencion que tiene una curvatura antero-posterior, confiriendo a la misma un perfil ligeramente curvado. Esto proporciona una antena delgada, que consiste en hidrofonos yuxtapuestos, cuyos centros acusticos estan alineados verticalmente y cuya la operacion es similar a la de una antena lineal vertical transmisora. Por consiguiente, por su capacidad de adoptar una orientacion vertical en operacion, la antena producida por la aplicacion del dispositivo segun la invencion hace que sea posible, de forma ventajosa, generar una transmision omnidireccional de una forma sencilla.

En la presente aplicacion, el cable 17 es un cable electrico de remolque cuyo papel como cable de remolque es complementado por el papel de suministro electrico y de cable de transferencia de senales. Ademas, en este caso se utiliza el cable arrastrado 19 para remolcar una antena lineal receptora.

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Se da ahora consideracion a las figuras 2 y 3, que ilustran de forma esquematica como se disponen y articulan mutuamente los diversos segmentos que constituyen el dispositivo segun la invencion, y las caractensticas morfologicas que permiten tal disposicion.

Como puede determinar por las figuras 2 y 3, los segmentos que constituyen el dispositivo, tanto los segmentos centrales 13, 15 y 16 como los segmentos terminales 12 y 14, estan mutuamente articulados por medio de articulaciones axiales 21, dispuestas para permitir una rotacion de cada elemento en el plano vertical, una rotacion simbolizada por las flechas 22 en la figura. La amplitud de rotacion en torno a los ejes de articulacion 21 esta limitada, en este caso, de forma que el eje 23 de un segmento no pueda formar, con el eje 24 de un segmento adyacente, un angulo mayor que un angulo p dado. La rotacion tambien tiene lugar entre una posicion, ilustrada por la figura 2, que, cuando es adoptada por todos los segmentos, hace que sea posible obtener un alineamiento recto del conjunto, y una posicion, ilustrada por la figura 3, que afecta al conjunto con una curvatura cuyo radio esta adaptado, por ejemplo, al radio del tambor 31 en el que se desea colocar el dispositivo en la fase de almacenamiento. Por lo tanto, el dispositivo segun la invencion puede adoptar, de forma ventajosa, una configuracion rectilmea en la fase de despliegue operativo y una configuracion curvada en la fase de almacenamiento.

Para limitar la amplitud de una posible rotacion, es posible utilizar diversos medios conocidos de articulacion. Sin embargo, una solucion ventajosa consiste en producir un conjunto de segmentos contiguos y en producir cada segmento, de forma que cada una de las caras superior e inferior de cada segmento, caras en contacto con las caras correspondientes de los segmentos adyacentes, se presente no como una superficie plana sino al contrario como una superficie formada por la union de dos semisuperficies mutuamente inclinadas, en el plano vertical, con un angulo p/2; formando la interseccion de estas dos semisuperficies una arista paralela al eje de rotacion de la articulacion. Por consiguiente, con tal disposicion, las caras superior e inferior de dos segmentos contiguos no hacen contacto nunca entre sf, salvo en una semisuperficie, y esto se produce con independencia de las posiciones relativas de los segmentos considerados.

Se considera de nuevo la figura 1, para prestar atencion a los segmentos 15 y 16 de fijacion, y a los medios asociados de fijacion, medios que forman una parte integral del dispositivo segun la invencion.

Segun se ha mencionado anteriormente, el dispositivo segun la invencion esta dispuesto de forma que pueda colocarse en una posicion vertical cuando se despliega, segun se ilustra en la figura 1. En consecuencia, los segmentos 15 y 16 estan dotados de fijaciones que permiten el acoplamiento del cable 17 de remolque y del cable arrastrado 19 al dispositivo.

El cable 17 de remolque esta acoplado con el segmento 15 por medio de un elemento que comprende una cabeza para fijar el cable, dos correas planas 114 y dos pasadores 115 de fijacion. La cabeza de fijacion ilustrada por la vista parcial ampliada 1-a de la propia figura 1 comprende un manguito central 113 en el que se insertan el cable 17 de remolque y dos extensiones laterales planas y horizontales 112. Se fija un extremo de una de las correas planas 114 a cada una de las extensiones 112, estando configurado el otro extremo de la correa de manera que forme un bucle disenado para ser roscado en el pasador correspondiente 115, segun se ilustra en la vista parcial ampliada 1-b de la figura 1. Los pasadores 115 tambien estan dispuestos en el cuerpo del segmento 15 de manera que formen ejes colineales, que permiten, de forma ventajosa, que las correas 114, en operacion, realicen un movimiento pivotante en torno a un eje 18 perpendicular al plano vertical definido por el dispositivo 11 cuando este es remolcado en sumersion. Este movimiento hace que sea posible evitar la aplicacion de demasiado esfuerzo de torsion sobre la fijacion del cable de remolque.

Segun la invencion, la longitud de las correas 114 esta definida de manera que el arco formado por las extensiones 112 y las correas 114 tenga una longitud que sea sustancialmente igual a la de la porcion del dispositivo situada por encima del eje 18 (o, en otras palabras, para permitir que la porcion del dispositivo situada por encima del eje 18 pase al interior del arco formado por las extensiones 112 y las correas 114).

De forma similar, se consigue el acoplamiento del cable arrastrado 19 con el segmento 16 por medio de un elemento 117 que comprende un manguito central en el que se insertan el cable arrastrado 19 y dos extensiones laterales planas y verticales 118, cuyos extremos estan montados de manera que puedan girar sobre el segmento 16, de manera que se permitan, en operacion, que el elemento 117 pivote, de forma ventajosa, en torno a un eje 111 paralelo al eje 18 y evitar la aplicacion de demasiado esfuerzo de torsion en la fijacion del cable arrastrado.

Segun la invencion, la longitud de las extensiones 118 esta definida de manera que se forme una abertura con una longitud que sea sustancialmente igual a la de la porcion del dispositivo situada por debajo del eje 111.

Se debena hacer notar que, en el caso particular de la aplicacion del dispositivo segun la invencion a la produccion de una antena acustica transmisora, debido a que el cable electrico 17 de remolque no culmina inmediatamente en el interior de la antena, es necesario proporcionar un medio para encaminar las fuentes de alimentacion y las senales electricas a la antena transmisora y, opcionalmente, a la antena lineal receptora situada por detras de esta y remolcada por el cable arrastrado 19. En consecuencia, es posible, por ejemplo, segun se ilustra en la figura 1,

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utilizar cables electricos 121 y 122, que no ejercen fuerza de traccion, que se extienden desde el cable electrico 17 de remolque hasta la antena transmisora 11 y la antena receptora, mientras estan fijados a las correas 114.

Entonces, se consideran las figuras 4 a 6, que hacen que sea posible describir el principio operativo del dispositivo segun la invencion mediante tres situaciones dinamicas caractensticas, en sumersion completa y en el curso de ser izado de nuevo a bordo mientras sigue parcialmente sumergido, y luego cuando se encuentra completamente fuera del agua.

La Figura 4 ilustra el comportamiento dinamico del dispositivo 11 segun la invencion cuando esta sumergido, remolcado por un barco. F y T3 son las fuerzas de traccion ejercidas, respectivamente, por el cable 17 de remolque en el punto 41 de fijacion y por el cable arrastrado 19 en el punto 42 de fijacion. De forma similar, T1 y T2 son las fuerzas previstas para representar esquematicamente la presion ejercida por el agua del mar, debido al movimiento del dispositivo en las dos secciones del dispositivo situadas a ambos lados del punto 41.

Segun la invencion, segun se ha mencionado ya anteriormente, los puntos de fijacion de los cables 17 y 19 estan colocados en segmentos 15 y 16 ubicados en la porcion inferior de la estructura 11. Tambien estan dispuestos de forma que la distancia entre el eje 18 que forma la zona de fijacion del cable 17 con el dispositivo y el eje 111 que forma la zona de fijacion del cable 19 sea tal que, cuando el dispositivo esta completamente sumergido, las fuerzas de presion ejercidas por el medio mantienen los diversos segmentos en una posicion rectilmea, haciendo contacto los segmentos contiguos por medio de las semisuperficies traseras de sus caras superior e inferior, y de forma que el momento resultante de las fuerzas de presion ejercidas por el medio marino sobre el dispositivo anule el momento resultante de la fuerza de traccion ejercida por el cable arrastrado y la fuerza ejercida por el cable de remolque. Por consiguiente, estando el dispositivo en un equilibrio dinamico, se posiciona a sf mismo en un eje vertical por la accion de su propio peso. En otras palabras, la distancia entre las zonas de fijacion de los cables 17 y 19 y el posicionamiento de estas zonas en la longitud del dispositivo esta definido de forma que, cuando es remolcado en sumersion, el dispositivo segun la invencion adopta una posicion de equilibrio que es sustancialmente vertical. Estos parametros de posicionamiento influyen en la disposicion absoluta y relativa de los segmentos 15 y 16 en el dispositivo, pudiendo representar estos segmentos, por ejemplo, los penultimos dos segmentos de la cadena, colocados inmediatamente por encima del segmento 14 que soporta la aleta.

La Figura 5 ilustra el comportamiento dinamico del dispositivo 11 segun la invencion cuando esta semisumergido, aun remolcado por un barco. Esta situacion se corresponde con la situacion del dispositivo durante la fase para recuperar el equipo tras su uso. En esta fase, el dispositivo segun la invencion se mueve desde el estado sumergido hasta el estado emergido. Se debe hacer notar entonces que, debido a la intensidad reducida de las fuerzas T1 de presion ejercidas por el medio acuatico sobre el dispositivo, el dispositivo 11 segun la invencion adopta una posicion de equilibrio que esta inclinada con un angulo a con respecto a la vertical, aumentando el valor del angulo a cuanto mas sale del agua el dispositivo. Por lo tanto, el dispositivo segun la invencion se mueve progresivamente desde una posicion vertical hasta una posicion inclinada para la cual el eje principal 123 (vease la figura 1) del dispositivo se encuentra en lmea con el eje del cable 17 de remolque. En paralelo, se mantienen mas sueltos en un alineamiento rectilmeo los segmentos 12, 13, 14, 15 y 16 que forman el dispositivo segun la invencion.

Finalmente, la figura 6 muestra el dispositivo segun la invencion en la posicion completamente emergida mientras es traccionado por el cabrestante del barco para ser izado a bordo. En esta situacion, que sigue a la de la sumersion parcial, siguen sumergidos el cable arrastrado y el objeto que puede ser remolcado, una antena acustica lineal receptora por ejemplo, y siguen ejerciendo traccion sobre el dispositivo. Por consiguiente, al ser sometido ahora unicamente a las fuerzas F y T3 de traccion, el eje principal 122 del dispositivo segun la invencion se alinea a sf mismo con los ejes de los cables 17 y 19 hasta que se almacena en el tambor del cabrestante. Entonces ya no hay ninguna fuerza que mantenga a los diversos segmentos 12, 13, 14, 15 y 16 que forman el dispositivo segun la invencion en una posicion alineada. El lastre que cuelga hacia abajo confiere una posicion estable evitando el giro en torno al eje del cable en esta fase aerea.

Entonces, se considera la figura 7, que muestra el dispositivo segun la invencion en la actitud que tiene cuando es sacado del agua en la posicion ilustrada por la figura 6, por ejemplo.

Cuando el dispositivo segun la invencion emerge completamente del agua, es sometido a dos fuerzas opuestas, cuya accion tiene como resultado una rotacion de su porcion superior, situada por encima del eje 18, que pone el segmento extremo superior 12 en contacto con la varilla intermedia 124 que conecta las dos extensiones 112 del elemento de acoplamiento del cable 17 de remolque. El segmento 12 comprende, en la zona de contacto, un sistema 71 de bloqueo que atrapa la varilla 124 cuando hace contacto, de forma que se fije completamente la porcion superior del dispositivo al elemento de acoplamiento del cable 17 de remolque. Segun una caractenstica ventajosa del dispositivo segun la invencion, se libera el bloqueo 71 aplicando una presion de delante atras sobre el aleron estabilizador 119. La porcion inferior del dispositivo, por su parte, en particular los segmentos 16 y 14, adopta una orientacion acorde con la gravedad y con la traccion ejercida por el cable arrastrado 19.

Se presta ahora atencion a la figura 8 que ilustra como, gracias a las caractensticas explicadas anteriormente, se puede enrollar, de forma ventajosa, el dispositivo segun la invencion en el tambor de un cabrestante siguiendo el cable de remolque. Se debe hacer notar que, en la posicion enrollada, los diversos segmentos de la antena que se

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extienden desde el dispositivo segun la invencion estan colocados en el cabrestante de forma que el perfil de la antena siga la curvatura del tambor del cabrestante. Los elementos 118 y 117 se apoyan sobre el segmento 14 que comprende el lastre (es decir, la quilla) mientras se lo mantiene presionado en el tambor del cable mientras gira.

Con referencia a la aplicacion del dispositivo segun la invencion a la produccion de una antena acustica transmisora, estando la antena seguida por una antena lineal receptora, el cabrestante 61 esta disenado para permitir el almacenamiento de todos los elementos que se encuentran en el mar, en concreto el cable electrico 17 de remolque, la antena transmisora 11 segun la invencion, el cable arrastrado 19 y la antena lineal receptora. Por lo tanto, es posible desplegar, de forma ventajosa, y almacenar ambas antenas del sistema sin llevar a cabo ninguna operacion de acoplamiento ni de desacoplamiento.

Con referencia al lanzamiento y al despliegue del dispositivo en el mar segun la invencion, esta operacion, llevada a cabo desenrollando el cabrestante 61, comprende naturalmente las siguientes fases:

- una primera fase durante la cual el dispositivo se encuentra en la posicion completamente emergida y mantiene una posicion identica a la mostrada en la figura 6 con respecto a los cables 17 y 19;

- una segunda fase durante la cual el dispositivo entra en el agua, una fase durante la cual se encuentra parcialmente sumergido y mantenido en el eje de los cables por medio del dispositivo 71 de bloqueo, a pesar de la creacion de fuerzas de presion asociadas con el movimiento en el agua de la porcion sumergida del dispositivo. Por lo tanto, el dispositivo segun la invencion entra en el agua en el alineamiento del cable 17 de remolque y del cable arrastrado 19.

- Una fase final que comienza con la sumersion completa del dispositivo y la liberacion del dispositivo 71 de bloqueo mediante la aplicacion, por el peso del agua, de una fuerza de presion sobre el aleron estabilizador 119, una fuerza de presion que tiene el efecto de inclinar el aleron hasta una posicion horizontal, un movimiento que libera el bloqueo 71. El dispositivo entonces liberado se inclina hasta una posicion vertical.

Claims (9)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

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   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado, que comprende un conjunto de segmentos ngidos yuxtapuestos (12, 13, 14) mutuamente articulados,

   caracterizado porque

   cada segmento puede pivotar con respecto a los segmentos adyacentes entre una posicion para la cual su eje (23) es colineal con el eje (24) del segmento adyacente considerado en una posicion en la que su eje forma un angulo p dado con el eje del segmento adyacente considerado;

   el dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado comprende dos segmentos particulares (15, 16) que comprenden un medio de acoplamiento configurado para permitir el acoplamiento, respectivamente, de un cable (17) de remolque que se extiende hacia la parte delantera del dispositivo y un cable arrastrado (19) que se extiende hacia la parte trasera del dispositivo, definiendo el medio de anclaje ejes (18, 111) en torno a los cuales puede pivotar el cuerpo en un plano vertical que pasa a traves de los ejes de estos cables (17, 19), estando dispuestos los dos segmentos (15, 16)

   de forma que, cuando se remolca el cuerpo en sumersion total, adopta una configuracion rectilmea vertical bajo la accion conjunta de la traccion F ejercida por el cable (17) de remolque, de la fuerza T3 de traccion ejercida por el cable arrastrado (19) y de la resistencia hidrodinamica aplicada por el peso del agua en la que esta sumergido, y

   de forma que, cuando se remolca el cuerpo en una posicion totalmente emergida, adopta una configuracion rectilmea colineal con el eje del cable (17) de remolque; y el dispositivo para producir un cuerpo sumergible lineal remolcado es capaz de adoptar una configuracion curvada en reposo, que tiene un radio de curvatura que permite que sea enrollado en el tambor de un cabrestante (31).
2. 2. El dispositivo segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizado porque el segmento (15) conectado con el cable de remolque esta asociado con un primer elemento de fijacion que comprende una cabeza para fijar el cable, dos correas planas (114) y dos pasadores (115) de fijacion, comprendiendo la propia cabeza de fijacion un manguito central (113) en el que se insertan el cable (17) de remolque y dos extensiones laterales planas y horizontales (112), estando fijada una correa plana (114) por uno de sus extremos a cada una de las extensiones (112), estando configurado el otro extremo de la correa de manera que forme un bucle disenado para ser roscado en el pasador correspondiente (115) del segmento; estando dispuestos los pasadores (115) tambien en el cuerpo del segmento (15) de manera que formen ejes colineales, permitiendo, de forma ventajosa, que las correas (114), en operacion, realicen un movimiento pivotante en torno a un eje (18) perpendicular al plano vertical definido por el dispositivo (11) cuando se remolca este en sumersion.
3. 3. El dispositivo segun se reivindica en la reivindicacion 2, caracterizado porque la longitud de las correas (114) esta definida de manera que se permita que la porcion del dispositivo situada por encima del eje de rotacion (18) pase al interior del arco formado por las extensiones (112) y las correas (114).
4. 4. El dispositivo segun se reivindica en una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segmento (16) conectado con el cable arrastrado esta asociado con un segundo elemento de fijacion que comprende un manguito central (117) en el que se insertan el cable arrastrado (19) y dos extensiones laterales planas y verticales (118) cuyos extremos estan montados de manera que permitan el giro sobre el segmento (16), de manera que se permita, en operacion, que el segundo elemento de fijacion pivote en torno a un eje (111) paralelo al eje (18) de rotacion de las correas del primer elemento de fijacion.
5. 5. El dispositivo segun se reivindica en la reivindicacion 4, caracterizado porque la longitud de las extensiones (118) esta definida de manera que forme una abertura con una longitud que es sustancialmente igual a la de la porcion del dispositivo situada por debajo del eje (111) de rotacion.
6. 6. El dispositivo segun se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un segmento extremo superior (12) que incorpora un aleron estabilizador (119) y un segmento extremo inferior (14) que incorpora un lastre en forma de una quilla, teniendo estos dos elementos la funcion de garantizar la estabilidad vertical lateral del dispositivo en operacion.
7. 7. El dispositivo segun se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, comprendiendo el primer elemento de acoplamiento una varilla intermedia (124) que conecta las dos extensiones laterales (112), el segmento extremo superior (12) comprende, en la zona de contacto con la varilla intermedia (124), un sistema (71) de bloqueo que atrapa la varilla (124) cuando esta hace contacto, de manera que la porcion superior del dispositivo este completamente fijada, entonces, al primer elemento (17) de acoplamiento.
8. 8. El dispositivo segun se reivindica en la reivindicacion 7, caracterizado porque se libera el bloqueo (71) aplicando una presion de delante atras sobre el aleron estabilizador (119) del segmento extremo superior (12).
9. 9. La aplicacion del dispositivo segun se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes a la produccion de una antena lineal acustica transmisora incorporada en un sistema en el que el cable de remolque es un cable electrico de remolque y el cable arrastrado es un cable para remolcar una antena

   acustica lineal receptora, comprendiendo cada uno de los segmentos (12, 13, 15, 16) un alojamiento (116) que contiene un hidrofono y su electronica de control, estando dispuestos los alojamientos (116) de forma que creen una minima resistencia en la direccion de movimiento.