FR2588523A1

FR2588523A1 - Improvements to energy generators which can be primed with sea water for acoustic buoy and acoustic buoy equipped with such a generator

Info

Publication number: FR2588523A1
Application number: FR8515006A
Authority: FR
Inventors: James Parlant
Original assignee: Direction General pour lArmement DGA
Current assignee: Direction General pour lArmement DGA
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1985-10-10
Publication date: 1987-04-17
Also published as: FR2588523B1

Abstract

The energy generator 12 for an acoustic buoy is capped with a sleeve or chimney 24 guiding the bubbles of gas 26 released by the generator 12 up to a distance sufficiently far from the electroacoustic transducer 16 of the buoy to avoid contact of these bubbles with the transducer under the effect of ramming (pounding). Suppression of interference produced by the bubbles touching the transducer.

Description

Perfectionnements apportés aux générateurs d'énergie amorçables a l'eau de mer pour bouée acoustique et bouée acoustique équipée d'un tel générateur.Improvements made to the generators of energy which can be started with sea water for acoustic buoy and acoustic buoy equipped with such a generator.

La présente invention concerne plus spécialement les bouées acoustiques utilisées pour la détection des sous-marins et elle vise plus particulièrement des perfectionnements apportés aux générateurs d'énergie amorçables à l'eau de mer alimentant ces bouées en électricité. The present invention relates more specifically to the acoustic buoys used for the detection of submarines and it relates more particularly to improvements made to the generators of energy which can be primed with sea water supplying these buoys with electricity.

On sait que ces bouées, qui sont généralement larguées d'un aéronef, comportent, en position d'utilisation, un flotteur, gonflé lors de la descente aérienne de la bouée ou après l'impact dans l'eau. It is known that these buoys, which are generally dropped from an aircraft, comprise, in the position of use, a float, inflated during the aerial descent of the buoy or after impact in the water.

Ce flotteur soutient un compartiment étanche contenant I'électronique de liaison bouée-aéronef d'ou part un câble électro-porteur soutenant une "charge" immergée à une profondeur sélectionnée avant largage (50 ou 150 m par exemple). This float supports a sealed compartment containing the buoy-aircraft link electronics, from which an electrically-carrying cable supports a "load" immersed at a selected depth before being dropped (50 or 150 m for example).

La charge est composée d'un sonar compre- nant un transducteur électro-acoustique et son électronique associée (émetteur et récepteur pour un sonar actif). The load consists of a sonar comprising an electro-acoustic transducer and its associated electronics (transmitter and receiver for an active sonar).

Le sonar est alimenté en énergie électrique par un générateur ou pile amorçable l'eau de mer servant d'électrolyte. The sonar is supplied with electrical energy by a generator or battery which initiates sea water serving as electrolyte.

Pour certaines bouées acoustiques connues, le générateur est disposé sous le flotteur et l'énergie électrique est transmise au sonar par le câble électro-porteur. For certain known acoustic buoys, the generator is placed under the float and the electrical energy is transmitted to the sonar by the electro-carrying cable.

Pour faciliter le montage, le maintien et le câblage de la bouée, il a été proposé de loger le générateur amorçable à proximité du sonar, au bout du câble et, plus précisément, de fixer ce générateur directement sur le transducteur électro-acoustique. To facilitate the mounting, maintenance and wiring of the buoy, it has been proposed to house the bootable generator near the sonar, at the end of the cable and, more precisely, to fix this generator directly on the electro-acoustic transducer.

Mais si cette solution a bien apporté les avantages de simplification recherchés, on s'est aper çu qu'elle entrainait dans certaines conditions d'exploitation des inconvénients inastendus. En effet, lors du fonctionnement d'une bouée agencée selon la solution ci-dessus, on note la présence de bruits parasites perturbant l'exploitation de la bouée et empêchant un traitement satisfaisant, dans l'aéronef, des signaux sonar émis par la bouée. But if this solution has brought the desired simplification advantages, we have noticed that it led to unexpected disadvantages under certain operating conditions. Indeed, during the operation of a buoy arranged according to the above solution, there is the presence of parasitic noise disturbing the operation of the buoy and preventing satisfactory processing, in the aircraft, of the sonar signals emitted by the buoy .

L'origine de ces bruits parasites a été difficile à découvrir, mais, en définitive, il a été reconnu que ces bruits parasites se produisaient lorsque le transducteur électro-acoustique de la bouée venait en contact avec des bulles émises par le générateur d'énergie. The origin of these parasitic noises was difficult to discover, but, ultimately, it was recognized that these parasitic noises occurred when the electro-acoustic transducer of the buoy came into contact with bubbles emitted by the energy generator .

En effet, le type de pile amorçable utilisé dans cette application est un générateur de-grande puissance massique et volumique (par exemple 700 W par litre), dans lequel la réaction chimique donne lieu à un dégagement gazeux relativement important qui s'échappe de la pile, dans l'eau de mer, sous forme de nombreuses bulles. Indeed, the type of bootable battery used in this application is a generator of great power mass and volume (for example 700 W per liter), in which the chemical reaction gives rise to a relatively important release of gas which escapes from the pile, in sea water, in the form of numerous bubbles.

Par mer agitée, le transducteur et la pile montent et descendent (mouvement de pilonnement), si bien que la vitesse ascensionnelle du transducteur peut etre, dans certains cas, supérieure à la vitesse ascensionnelle des bulles. I1 en résulte que le transducteur "rattrape" les bulles et que, lorsque celles ci viennent au contact du transducteur, des signaux parasites sont émis. In rough seas, the transducer and the battery go up and down (heaving movement), so that the ascending speed of the transducer can be, in certain cases, higher than the ascending speed of the bubbles. It follows that the transducer "catches" the bubbles and that, when these come into contact with the transducer, parasitic signals are emitted.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre la réalisation de bouées dans lesquelles le générateur est accolé au transducteur et qui ne présentent pas le défaut si gnalé ci-dessus de la production de bruits parasites. The object of the present invention is to remedy this drawback and to allow the production of buoys in which the generator is attached to the transducer and which do not have the defect if mentioned above in the production of parasitic noise.

L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux générateurs d'énergie amorçables à l'eau de mer pour bouée acoustique, ces perfectionnements comprenant une manche ou cheminée coiffant la partie supérieure du générateur, par laquelle se produit le dégagement gazeux du générateur, et guidant les bulles dégagées à l'écart du transducteur électroacoustique de la bouée. The subject of the invention is improvements to energy generators which can be started with sea water for an acoustic buoy, these improvements comprising a sleeve or chimney covering the upper part of the generator, through which the gassing of the generator takes place, and guiding the bubbles released away from the electroacoustic transducer of the buoy.

Suivant une forme préférée de réalisation,le transducteur est accolé directement au générateur, endessous de celui-ci, et la manche est orientée verticalement, son extrémité supérieure ouverte étant située à une distance verticale du transducteur suffisante pour empêcher toute venue en contact des bulles dégagées à travers ladite extrémité avec le transducteur cette manche permet d'évacuer les bulles au-delà du volume parcouru par le transducteur sous l'effet du pilonnement du aux vagues. According to a preferred embodiment, the transducer is attached directly to the generator, below it, and the sleeve is oriented vertically, its open upper end being situated at a vertical distance from the transducer sufficient to prevent any coming into contact with the bubbles released. through said end with the transducer, this sleeve allows bubbles to be evacuated beyond the volume traversed by the transducer under the effect of the heaving due to the waves.

Avantageusement, la manche a une hauteur d'environ 1,3 mètres, au-dessus du générateur, et elle est faite en tissu étanche. Advantageously, the sleeve has a height of about 1.3 meters, above the generator, and it is made of waterproof fabric.

De préférence, des orifices sont percés dans la manche, à la base de celle-ci, au voisinage des sorties d'eau de la pile amorçable, grâce à quoi l'eau chargée de déchets dus à la réaction chimique de la pile est évacuée et remplacée par de l'eau propre. Preferably, holes are drilled in the sleeve, at the base thereof, in the vicinity of the water outlets of the bootable cell, whereby the water laden with waste due to the chemical reaction of the cell is discharged and replaced with clean water.

L'invention vise également les bouées acoustiques équipées d'un tel générateur d'énergie. The invention also relates to acoustic buoys equipped with such an energy generator.

L'invention sera mieux comprise à la lecture
de la description détaillée qui va suivre et à l'exa
men des dessins annexés qui représentent, à titre
d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisa
tion de l'invention.The invention will be better understood on reading
of the detailed description which follows and in the exa
men of the attached drawings which represent, as
non-limiting examples, several embodiments
tion of the invention.

La figure 1 est une vue d'ensemble de la bouée
acoustique suivant l'invention.Figure 1 is an overview of the buoy
acoustics according to the invention.

La figure 2 est une vue partielle montrant la
fixation de la manche sur le générateur.Figure 2 is a partial view showing the
fixing of the sleeve on the generator.

La figure 3 est une vue en coupe suivant la
ligne III-III de la figure 2.Figure 3 is a sectional view along the
line III-III of Figure 2.

L'ensemble de bouée acoustique active repré
senté schématiquement sur la figure 1 comprend un
flotteur 2 qui soutient un compartiment étanche 4 con
tenant le système électronique de liaison entre la. The set of active acoustic buoy represented
shown schematically in Figure 1 includes a
float 2 which supports a sealed compartment 4 con
holding the electronic link system between the.

bouée et un aéronef surveillant le secteur. buoy and an aircraft monitoring the area.

Du compartiment 4 part un câble électro-por
teur 6 qui soutient une charge 8 immergée à une pro
fondeur H en-dessous du niveau 10 de la mer (par exem ple 50 à a~1~50m) ,~sel-tionnée avant le largage de la
bouée par l'aéronef
La charge 8 comprend un générateur d'énergie
électrique 12, constitué par une pile amorçable à
l'eau de mer, à la partie inférieure duquel est fixé,
par exemple au moyen de pattes 14 ou d'un étrier,
le transducteur 16 du sonar actif de la bouée et son
appareillage électronique associé (émetteur et récep
teur). Le sonar est ainsi alimenté directement, au
moyen de connexions courtes 18, par le générateur 12,
comme il est représenté sur la figure 2.From compartment 4 there is an electro-por cable
tor 6 which supports a load 8 submerged in a pro
founder H below sea level 10 (for example ple 50 to a ~ 1 ~ 50m), ~ salt-tioned before the release of the
buoy by aircraft
Load 8 includes an energy generator
electric 12, consisting of a battery that can be booted
sea water, to the bottom of which is attached,
for example by means of lugs 14 or a stirrup,
the buoy active sonar transducer 16 and its
associated electronic equipment (transmitter and receiver
). The sonar is thus fed directly, at
means of short connections 18, by the generator 12,
as shown in Figure 2.

Ainsi qu'il est connu pour les piles amorça
bles à l'eau de mer, le générateur 12 comporte, à sa
partie inférieure, des orifices 20 d'entrée d'eau
(figure 3) et, à sa partie supérieure, des orifices
22 d'échappement des gaz produits par la pile en fonctionnement.As is known for batteries primed
injured in seawater, the generator 12 comprises, at its
lower part, water inlet orifices 20
(Figure 3) and, at its upper part, orifices
22 exhaust gases produced by the battery in operation.

Suivant l'invention, le générateur 12 est coiffé par une manche ou cheminée 24 en tissu étanche, de forme sensiblement tronconique, qui guide et confine les bulles de gaz 26 pour ne les laisser échapper, par l'extrémité supérieure ouverte 28 de la manche, qu'à une distance D du transducteur 16 suffisante pour que, en aucun cas, ces bulles ne viennent rencontrer le transducteur. According to the invention, the generator 12 is capped by a sleeve or chimney 24 of waterproof fabric, of substantially frustoconical shape, which guides and confines the gas bubbles 26 so as not to let them escape, through the open upper end 28 of the sleeve , at a distance D from the transducer 16 sufficient so that, in any case, these bubbles do not come to meet the transducer.

Grâce à cette manche, on a supprimé ainsi les bruits parasites, émis par le transducteur à la rencontre des bulles de gaz. Thanks to this sleeve, parasite noises emitted by the transducer when encountering gas bubbles have been eliminated.

On a pu déterminer que la hauteur utile D de la manche 24 devait être au moins de 1 mètre, et de préférence entre 1,3 et 1,5 mètres pour que le transducteur ne rattrape pas les bulles s'échappant de la manche, pendant la remontée du transducteur, sous l'effet du "pilonnement" produit par des vagues de 4 mètres sur le flotteur. It has been determined that the useful height D of the sleeve 24 should be at least 1 meter, and preferably between 1.3 and 1.5 meters so that the transducer does not catch the bubbles escaping from the sleeve, during the rise of the transducer, under the effect of the "heaving" produced by waves of 4 meters on the float.

En effet, la vitesse ascensionnelle des bulles dégagées par le générateur est seulement de l'ordre de 2 mètres/seconde, alors que la vitesse ascensionnelle du transducteur peut atteindre 2,67 mètres/ seconde pour des vagues de 4 mètres avec une période de 3 secondes. Indeed, the upward speed of the bubbles released by the generator is only of the order of 2 meters / second, while the upward speed of the transducer can reach 2.67 meters / second for waves of 4 meters with a period of 3 seconds.

I1 faut donc que l'éjection des bulles, par l'ouverture supérieure 28 de la manche, se fasse suffisamment haut pour que les bulles ne rencontrent pas le transducteur et les essais ont montré qu'une manche de 1,30 mètres remplissait ces conditions. It is therefore necessary that the ejection of the bubbles, through the upper opening 28 of the sleeve, be made high enough so that the bubbles do not meet the transducer and tests have shown that a sleeve of 1.30 meters fulfills these conditions .

Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, on prévoit dans la partie inférieure de la manche 24, au voisinage des sorties d'eau 30 du générateur 12, des orifices 32 (voir figure 3), par exemple des orifices circulaires, pour éviter le confinement de l'eau apporté par la manche au-dessus du générateur et pour l'évacuation des boues, ce qui améliore le fonctionnement du générateur. Sous l'effet conjugué du pilonnement et de l'échauffement de l'eau au sommet de la pile, l'eau chargée des déchets dus à la réaction chimique de la pile s'évacue vers le haut et est renouvelée par de leau propre. On évite ainsi que l'eau chargée de déchets ne repasse dans la pile, ce qui en dégrade le fonctionnement et provoque une baisse de sa tension. According to a preferred embodiment of the invention, there are provided in the lower part of the sleeve 24, in the vicinity of the water outlets 30 of the generator 12, orifices 32 (see FIG. 3), for example circular orifices, for avoid the confinement of the water provided by the sleeve above the generator and for the evacuation of sludge, which improves the operation of the generator. Under the combined effect of the heaving and the heating of the water at the top of the pile, the water laden with waste due to the chemical reaction of the pile is evacuated upwards and is renewed with clean water. This prevents the water loaded with waste from going back into the battery, which degrades its operation and causes its voltage to drop.

Pour être toujours en position verticale, la manche 24 est fixée, à sa partie supérieure, au câble électro-porteur 6, de préférence par l'intermédiaire d'un anneau déformable 33 formant amortisseur. Le câble 6 passe ensuite à l'intérieur de la manche pour aller se raccorder au transducteur. Une drisse supplémentaire, en cordage (non représentée), peut être prévue à l'intérieur de la manche, en parallèle avec le câble électro-poteur 6, pour assurer le soutien mécanique du sonar. To always be in the vertical position, the sleeve 24 is fixed at its upper part to the electrically-carrying cable 6, preferably by means of a deformable ring 33 forming a shock absorber. The cable 6 then passes inside the sleeve to connect to the transducer. An additional halyard, in rope (not shown), can be provided inside the sleeve, in parallel with the electro-potter cable 6, to ensure the mechanical support of the sonar.

La partie inférieure de la manche est enfilée serrée sur le générateur 12 sur lequel elle peut être retenue par un enroulement de ruban adhésif 34. The lower part of the sleeve is threaded tightly onto the generator 12 on which it can be retained by a winding of adhesive tape 34.

Bien entendu, avant le largage, la manche est soigneusement pliée sur le générateur pour assurer un déploiement facile de la manche à la mise l'eau de la bouée. Of course, before dropping, the handle is carefully folded over the generator to ensure easy deployment of the handle when the buoy is launched.

La manche, de forme sensiblement conique, peut avoir, du bas vers le haut un diamètre compris entre 70 mm environ et 45 mm environ, à son ouverture supérieure. La manche est faite en tissu étanche, pour que les très petites bulles ne puissent pas la traverser et, en se recombinant, donner naissance à des bulles plus grosses qui pourraient perturber le transducteur. The sleeve, of substantially conical shape, may have, from the bottom upwards a diameter of between approximately 70 mm and approximately 45 mm, at its upper opening. The sleeve is made of waterproof fabric, so that very small bubbles cannot pass through it and, by recombining, give rise to larger bubbles which could disturb the transducer.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments of the example described and shown, it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged and without departing from it. of the scope of the invention.

C'est ainsi qu'on peut prévoir de raccorder un récipient, par exemple un flotteur, à la manche 24, grâce à quoi les gaz canalisés par la manche peuvent servir à gonfler ce récipient. Thus, provision can be made to connect a container, for example a float, to the sleeve 24, whereby the gases channeled through the sleeve can be used to inflate this container.

Claims

1. Generator of energy bootable with sea water, for acoustic buoy, characterized in that it comprises a sleeve or chimney (24) the lower part of which covers the upper part of the generator (12), through which emerge the gas bubbles (26) coming from the chemical reaction of the generator, and whose open end (28), through which the bubbles (26) guided by the sleeve escape into the sea, is located at a distance from the electroacoustic transducer (16) of the buoy sonar.

2. Generator according to claim 1, ca acterized in that the transducer (16) is attached directly below the generator (12) and in that the sleeve (24) is oriented vertically above said generator.

3. Generator according to claim 2, characterized in that the sleeve (24) is made of waterproof fabric and is of substantially frustoconical shape, with the smallest section towards the open upper end (28) of the sleeve.

4. Generator according to claim 3, characterized in that the sleeve (24) is fixed, by its upper part, to the electrically-carrying cable (6) which connects the detector assembly (8) of the buoy to the float (2) .

5. Generator according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sleeve (24) has a height (D) of at least 1 meter and, preferably, about 1.3 meters.

6. Generator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve (24) is pierced with orifices (32) for exhausting the waste produced by the generator (12), these orifices being located at the lower part of the sleeve, near the generator water outlets.

7. Acoustic buoy for the detection of submarines, characterized in that it comprises an energy generator which can be started with sea water according to one of claims 1 to 7.

8. Acoustic buoy according to claim 7 characterized in that a container, for example a float, is connected to the sleeve 24, whereby the gases channeled through the sleeve can be used to inflate this container.