FR2925231A1 - Antenne sonar d'emission a axe vertical enroulable sur un treuil - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne le domaine général de la mécanique sous-marine et celui des corps linéaires remorqués par un navire dont le remorquage doit être réalisé dans une position verticale et qui au repos sont destinés à être stockés sur le tambour d'un treuil.L'invention consiste en un corps submersible linéaire remorqué, apte à adopter une configuration rectiligne en position verticale lorsqu'il est tracté à une profondeur d'immersion totale et à adopter au repos une configuration courbe, présentant un rayon de courbure permettant son enroulement sur le tambour d'un treuil. Le dispositif selon l'invention comporte une pluralité de segments rigides articulés et pouvant prendre les uns par rapport aux autres une orientation permettant de former un corps rectiligne ou un corps courbé, dont le rayon de courbure est adapté au tambour du treuil sur lequel il est enroulé. Les segments sont associés à des moyens d'accrochage spécifiques et configurés de sorte qu'une posture rectiligne verticale est obtenue naturellement lorsque le dispositif est totalement immergé et tracté par le navire, tandis que la posture courbe est obtenue naturellement par l'enroulement du dispositif sur le treuil.L'invention s'applique à la réalisation d'antennes acoustiques d'émission linéaires et verticales.

Description

ANTENNE SONAR D'EMISSION A AXE VERTICAL ENROULABLE SUR UN TREUIL

La présente invention concerne le domaine général de la mécanique sous-marine et celui des corps linéaires remorqués dont le remorquage est réalisé dans une position verticale et qui au repos sont destinés à être stockés sur le tambour d'un treuil.

Elle concerne plus particulièrement les antennes acoustiques d'émission utilisées en remorquage dépendant avec des antennes acoustiques linéaires de réception, l'antenne de réception étant tractée par l'antenne d'émission pour former des ensemble d'émission/réception sonar, et les problèmes liés au stockage sur treuil de tels ensembles.

La mise en oeuvre, depuis un navire, d'un système sonar actif, passe par la mise à la mer et le remorquage d'une antenne d'émission associée à une antenne de réception, l'ensemble étant alimenté et remorqué à une distance donnée derrière le navire par un câble de remorquage, communément appelé câble électrotracteur. L'antenne de réception est généralement une antenne allongée de grande longueur à flottabilité neutre, constituée d'hydrophones implantés de manière régulière dans une structure tubulaire. Ce type d'antenne est communément appelé antenne linéaire ou "flûte". Une antenne linéaire présente, outre ses qualités acoustiques, l'avantage de pouvoir être manipulée simplement au moyen d'un treuil. Ainsi, lors de la phase de déploiement du sonar, la mise à la mer d'une telle antenne s'effectue simplement en dévidant le treuil et en laissant l'antenne filer dans l'eau.

Inversement, lors de la phase d'arrêt du système, la récupération et le stockage de l'antenne linéaire s'effectuent simplement en rembobinant l'antenne sur le treuil. L'antenne d'émission, quant à elle est généralement constitué par une antenne acoustique volumique montée sur un corps remorqué submersible ou "poisson". Une telle antenne n'étant par nature par stockable sur un treuil doit être stockée de façon indépendante. Par suite le déploiement du système sonar complet est normalement effectué en mettant d'abord à la mer l'antenne linéaire de réception, puis en reliant le poisson émetteur à l'extrémité non encore immergée de l'antenne linéaire et à l'extrémité libre du câble électrotracteur puis débobinant le câble électrotracteur de façon à permettre la mise à l'eau du corps remorqué, en utilisant par exemple un portique de levage ou encore en le faisant glisser le long d'un plan incliné situé à l'arrière du navire. Inversement, la récupération et le stockage de l'ensemble sont effectués en rembobinant le câble électrotracteur sur le treuil de stockage, en remontant à bord le poisson, en décrochant le poisson du câble électrotracteur et de l'antenne linéaire de réception, puis en accrochant l'extrémité du câble électrotracteur à l'extrémité émergée de l'antenne linéaire de réception. L'ensemble câble électrotracteur et antenne linéaire de réception, est finalement stocké enroulé sur le treuil de stockage, tandis que le poisson est stocké séparément sur le pont du navire. Comme on peut le constater, de par son hétérogénéité de structure, un tel système s'avère peu facile à déployer à récupérer et à stocker. Il nécessite en outre l'intervention d'opérateurs humains, notamment pour les différentes opérations d'accrochage et de décrochage du poisson, de sorte que le déploiement par gros temps d'un tel assemblage est non seulement difficile, mais encore potentiellement dangereux pour l'intégrité physique des opérateurs. Une solution connue pour éviter les problèmes liés au déploiement et à la récupération des différents éléments constituant la partie immergée du sonar consiste à développer des moyens permettant d'arrimer de manière semi-automatique (le verrouillage mécanique demeurant manuel) le poisson à l'antenne linéaire de réception et au câble électrotracteur, et de le désarrimer de manière également semi-automatique. Une solution de ce type est notamment décrite dans la demande de brevet français 0608998 déposée le 16/10/2006 par la demanderesse, qui propose un moyen spécifique permettant l'arrimage semi-automatique du poisson sur le câble électrotracteur et sa connexion semi-automatique aux liaisons électriques véhiculant les signaux et les alimentations. Une telle solution présente l'avantage de permettre un déploiement et une récupération des éléments immergés, aisés par beau temps et acceptables par mauvais temps, car elle minimise le recours à des interventions humaines. En revanche, cette solution suppose la mise en place sur le navire, à proximité de l'endroit par lequel les équipements sont mis à la mer, d'un appareillage complexe et coûteux, assez spécifiquement adapté à un type de corps remorqué donné, ainsi qu'une ouverture de grande dimension sur le panneau arrière du navire. En outre, la fiabilité d'une telle connexion électromécanique semi-automatique est une difficulté technologique délicate à résoudre. Une autre alternative avec un corps remorqué d'émission et une antenne linéaire de réception est bien sur de remorquer les deux indépendamment, avec chacun son câble tracteur indépendant et son treuil indépendant. Cependant cette alternative est beaucoup plus volumineuse et coûteuse et n'est pas compatible des petites plate-formes. Une autre solution connue consiste à réaliser l'émission du signal sonar à l'aide d'une antenne linéaire. On dispose ainsi d'un système totalement linéaire, composé du câble électrotracteur d'une antenne linéaire d'émission et d'une antenne linéaire de réception, toujours solidaires les uns des autres, cet ensemble pouvant avantageusement être déployé et récupéré au moyen d'un simple treuil sur lequel sont enroulés les différents éléments au repos. Cependant, la mise en oeuvre d'une antenne linéaire d'émission pose un certain nombre de problèmes en terme de caractéristique de l'onde acoustique émise, en particulier en terme de directivité. En effet, en fonctionnement, l'antenne linéaire d'émission se trouve tractée sensiblement à l'horizontale; comme l'antenne de réception. Or dans cette orientation antenne linéaire d'émission comportant des hydrophones répartis sur toute sa longueur présente de manière connue une directivité naturelle favorable à une émission dans un plan vertical qui n'est pas naturellement adaptée au besoin d'émission dans un plan horizontal. Par suite, pour obtenir une émission conforme, on est contraint de mettre en place des moyens complémentaires. Un premier moyen consiste à modifier le diagramme d'émission de l'onde sonore, en agissant sur chaque hydrophone séparément ou sur des groupes déterminés d'hydrophones, de façon à obtenir une émission omnidirectionnelle et donc sphérique, car de révolution autour de l'axe de l'antenne. Une mise en oeuvre de cette solution est notamment décrite dans la demande de brevet français 0603729 déposé le 26/04/2006 par la demanderesse. Un tel moyen suppose cependant que l'on dispose du nombre nécessaire de signaux d'excitation distincts et un assez grand nombre de transducteurs relativement rapprochés. Un autre moyen consiste faire en sorte que, sous l'effet de la traction exercée par le navire en particulier, l'antenne linéaire d'émission soit maintenue dans une attitude cabrée, la plus proche possible de la verticale. Une mise en oeuvre de cette solution est notamment décrite dans la demande de brevet français 9415784 déposé le 28/12/1994 par la demanderesse. Une telle solution n'autorise un cabrage de l'antenne d'émission suffisamment proche de la verticale, qu'à des vitesses de remorquage assez faibles voire très faibles. Au delà l'antenne d'émission devient trop inclinée avec une directivité discoïdale dans un plan orthogonal à l'antenne. Ainsi quelle que soit celle des deux solutions techniques connues que l'on retienne pour résoudre le problème de manutention celle-ci engendre des problèmes résultants dont la solution ne relève pas de la simplicité ni de l'évidence, puisque ces deux solutions ne favorisent pas de manière naturelle la directivité souhaitée pour une émission favorisée dans le plan horizontal.

Un but de l'invention est de proposer une solution pour réaliser une antenne acoustique d'émission demeurant verticale en remorquage, c'est à dire dans une position naturellement favorable à une émission omnidirectionnelle dans un plan horizontal, et permettant de disposer d'un ensemble, antenne acoustique d'émission/antenne acoustique de réception, qui puisse être facilement déployé en mer et, après utilisation, facilement récupéré et stocké de manière automatique, c'est à dire sans intervention d'opérateurs. Un autre but de l'invention est que l'antenne acoustique d'émission omnidirectionnelle proposée puisse être stockée enroulée sur le tambour d'un treuil, le même treuil que celui servant à stocker le câble électrotracteur et l'antenne de réception, de telle sorte que le stockage de l'ensemble ne nécessite pas de désaccoupler l'antenne acoustique d'émission de l'antenne acoustique de réception ou du câble électrotracteur.

A cet effet l'invention a pour objet un dispositif pour réaliser un corps 35 submersible linéaire remorqué, apte à adopter une configuration rectiligne en position verticale lorsqu'il est tracté à une profondeur d'immersion totale et à adopter au repos une configuration courbe, présentant un rayon de courbure permettant son enroulement sur le tambour d'un treuil, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de segments rigides juxtaposés, articulés les uns par rapport aux autres, agencés de façon à ce que chaque segment puisse pivoter relativement aux segments voisins entre une position pour laquelle son axe est colinéaire de l'axe du segment voisin considéré à une position ou son axe fait un angle [3 donné avec l'axe du segment voisin considéré.

Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l'invention comporte deux segments particuliers comportant des moyens d'accrochage configurés pour permettre respectivement l'accrochage d'un câble de traction s'étendant vers l'avant du dispositif et d'un câble de traîne s'étendant vers l'arrière du dispositif, les moyens d'ancrage définissant des axes autour desquels le corps peut pivoter dans un plan vertical passant par les axes de ces câbles, les deux segments étant agencés de façon à ce que, lorsque le corps est tracté en immersion totale il adopte une configuration rectiligne verticale sous l'action conjuguée de la traction F exercée par le câble de traction, de la force de traction exercée par le câble de traîne et de la traînée hydrodynamique appliquée par la masse d'eau dans lequel il est immergé, et de façon à ce que lorsque le corps est tracté en position totalement émergée il adopte une configuration rectiligne colinéaire à l'axe du câble de traction.

Dans ce mode de réalisation, le segment relié au câble de traction est associé à un premier élément de fixation comportant une tête de fixation du câble, deux courroies plates et deux broches de fixation, la tête de fixation comportant elle-même un manchon central sur lequel est inséré le câble de traction et deux prolongements latéraux plats et horizontaux. Une courroie plate est fixée par une de ses extrémités sur chacun des prolongements, l'autre extrémité de la courroie étant configurée de façon à former une boucle destinée à être enfilée sur la broche correspondante du segment; les broches étant en outre agencées sur le corps du segment de façon à former des axes colinéaires, permettant avantageusement aux courroies d'effectuer, en fonctionnement opérationnel, un mouvement de pivot autour d'un axe perpendiculaire au plan vertical défini par le dispositif lorsque celui-ci est tracté en immersion.

Selon ce mode de réalisation, la longueur des courroies est définie de 5 façon à permettre à la partie du dispositif située au dessus de l'axe de rotation de passer à l'intérieur de l'arche formée par les prolongements et les courroies.

Selon ce mode de réalisation, le segment relié au câble de traîne est 10 associé à un second élément de fixation comportant un manchon central sur lequel est inséré le câble de traîne et deux prolongements latéraux plats et verticaux dont les extrémités sont montées mobiles en rotation sur le segment de façon à permettre, en fonctionnement opérationnel, au second élément de fixation de pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation 15 des courroies du premier élément de fixation.

Selon ce mode de réalisation, la longueur des prolongements est définie de façon à former une ouverture de longueur sensiblement égale à celle de la partie du dispositif située au dessous de l'axe de rotation. 20 Additionnellement, le dispositif selon l'invention comporte un segment d'extrémité supérieure intégrant un aileron de stabilisation et un segment d'extrémité inférieure intégrant un lest en forme de quille, ces deux éléments ayant pour fonction d'assurer la stabilité verticale latérale du dispositif en 25 fonctionnement.

Selon une variante de réalisation, le premier élément d'accrochage comporte une tige intermédiaire reliant les deux prolongements latéraux, le segment d'extrémité supérieure comporte, au niveau de la zone de contact 30 avec la tige intermédiaire, un système de verrouillage qui emprisonne la tige dès que celle-ci arrive au contact, de sorte que la partie supérieure du dispositif se trouve alors complètement solidaire du premier élément d'accrochage.

Selon cette variante le verrou est libéré en appliquant une pression d'avant en arrière sur l'aileron de stabilisation du segment d'extrémité supérieure.

L'invention a également pour objet l'application du dispositif décrit précédemment à la réalisation d'une antenne linéaire acoustique d'émission intégrée à un système dans lequel le câble de traction est un câble électrotracteur et le câble de traîne un câble de remorquage d'une antenne acoustique linéaire de réception, chacun des segments comporte un logement renfermant un hydrophone et son électronique de commande, les logements étant agencés de façons à créer une traînée minimale dans le sens de déplacement.

Avantageusement le dispositif selon l'invention peut être déployé et tracté en position verticale quelle que soit la profondeur à laquelle il est immergé et l'inclinaison du câble de traction et du câble de traîne par rapport à la verticale, et quelle que soit la vitesse de remorquage.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose l'invention au travers d'un exemple particulier d'application de l'invention à la réalisation d'une antenne d'émission à axe vertical, exemple non limitatif. La description qui suit s'appuie en outre sur les figures annexées, figures qui représentent: - la figure 1, une représentation schématique du dispositif selon l'invention appliqué à la réalisation d'une antenne acoustique d'émission; - les figures 2 et 3, des illustrations présentant une caractéristique structurelle et fonctionnelle du dispositif selon l'invention, - les figures 4 à 6, des illustrations schématiques du principe 30 mécanique du dispositif selon l'invention; - la figure 7, une illustration du mécanisme d'alignement du dispositif selon l'invention durant la phase de récupération dudit dispositif; - la figure 8, une illustration présentant le dispositif selon l'invention lorsqu'il est enroulé sur le tambour d'un treuil. 35 La description qui suit présente les caractéristiques du dispositif selon l'invention dans son application à la réalisation d'une antenne acoustique d'émission. Cette application particulière permet de mettre en évidence le caractère avantageux de l'invention en général. Le caractère avantageux du dispositif tient principalement dans ce qu'il est capable, en phase d'utilisation opérationnelle, d'évoluer en immersion tractée en restant en position verticale, tout en étant également capable en phase de stockage d'adopter sans dommage une courbure qui lui permet d'être enroulé sur le tambour d'un treuil.

Les caractéristiques présentées ici ne sont nullement spécifiques de cette application particulière et font partie intégrante de l'invention quelle que soit l'application considérée. Par suite le dispositif selon l'invention trouve son application dans la réalisation de corps immergé divers, pour lesquels une contrainte de positionnement vertical en immersion tractée est nécessaire et pour lesquels le problème d'un stockage simple, sans manutention, se pose.

On s'intéresse dans un premier temps aux figures 1 et 2 qui offrent une présentation générale du dispositif selon l'invention.

En considérant, dans un premier temps, la figure 1 qui présente le dispositif selon l'invention en position verticale, on constate que celui-ci comporte un corps allongé mince et hydrodynamique Il, formé de segments rigides, des segments centraux 13 adjacents, prolongés en haut par un premier segment terminal 12 et en bas par un second segment terminal 14.

Selon l'invention Parmi les segments centraux deux segments 15 et 16 situés dans la portion basse du corps du dispositif et proche, voire contigus, l'un de l'autre, sont munis d'éléments de fixation. Le segment 15, le plus proche de la partie médiane du dispositif est configuré de façon à permettre la fixation d'un câble tracteur 17 au dispositif, par l'intermédiaire d'un premier élément de fixation, fixation articulée en rotation autour d'un axe horizontal 18 sensiblement perpendiculaire à l'axe du câble 17. Le segment 16 situé sous le segment 15 est configuré de façon à permettre la fixation d'un câble de traîne 19 au dispositif, fixation articulée en rotation autour d'un axe horizontal 111 parallèle à l'axe 18.

En fonctionnement opérationnel, lorsque le dispositif est immergé et qu'il subit une force de traction déterminée par l'intermédiaire du câble de traction et une force résistante par l'intermédiaire du câble de traîne 19, celui-ci adopte une posture verticale semblable à celle de la figure 1, le premier et le second élément de fixation étant, quant à eux, en position sensiblement horizontale, respectivement dans le prolongement du câble tracteur 17 et du câble de traîne 19, câble qui peut en outre être utilisé pour remorquer derrière le dispositif un autre objet. Selon l'invention la forme, la structure et les matériaux constitutifs du ~o dispositif sont définies de façon à satisfaire les critères suivants: présenter des dimensions, un volume global, permettant de loger les éléments devant être intégrés au dispositif, Présenter une structure favorisant naturellement en immersion le maintien en position verticale 15 - présenter une flottabilité neutre, de façon à ce que le maintien à une profondeur donnée, ne requière aucune force, - présenter une traînée la plus faible possible, compte tenu des dimensions à respecter, de façon à ne pas compromettre la stabilité de la position verticale. A cet effet, le dispositif selon l'invention adopte un profile 20 hydrodynamique.

Dans le cadre de l'exemple d'application choisi comme support pour la présente description, L'illustration de la figure 1 présente le dispositif selon l'invention appliqué à la réalisation d'une antenne acoustique d'émission. 25 Celle-ci, conformément au critères énoncés précédemment, se présente comme un élément dans lequel chacun des segments centraux 13 et des segments d'extrémités 12 et 14 présente un profil hydrodynamique en forme de dérive, de type NACA par exemple, et comporte un logement 116 renfermant une hydrophone et son électronique de commande. Selon 30 l'invention, ces logements 116 sont agencés de façons à créer une traînée minimale dans le sens de déplacement. En outre, dans cet exemple de réalisation, le segment supérieur 12 incorpore un aileron 119, tandis que le segment inférieur 14 comporte un lest en forme de quille. L'intégration de ces éléments additionnels, ainsi que les caractéristiques hydrodynamiques 35 conférées par conception aux logements 116 ont notamment pour effet de prévenir des phénomènes de roulis de tangage ou encore de lâché tourbillonnaire et donc de renforcer la stabilité du dispositif vis à vis de la verticale. Par ailleurs, dans le même souci de stabilité, l'antenne est conçue à partir d'un dispositif selon l'invention présentant une cambrure antéropostérieure, lui conférant un léger profil d'arc. On obtient ainsi une antenne longiligne, composée d'hydrophones juxtaposés, dont les centres acoustiques sont alignés verticalement et dont le fonctionnement est semblable à celui d'une antenne linéaire verticale d'émission. Par conséquent, de par sa capacité à adopter une orientation verticale en fonctionnement, l'antenne réalisée par application du dispositif selon l'invention permet avantageusement de réaliser de manière simple une émission omnidirectionnelle. Dans cette application le câble 17 est un câble électrotracteur dont le rôle de câble tracteur est doublé du rôle de câble d'alimentation électrique et de transfert de signaux. De plus le câble de traîne 19 est ici utilisé pour tracter une antenne linéaire de réception.

On considère à présent les figures 2 et 3, qui illustrent de manière schématique la façon dont les différents segments constituant le dispositif selon l'invention sont agencés et articulés les uns par rapport aux autres, ainsi que les caractéristiques morphologiques qui permettent un tel agencement. Comme on peut le constater à partir des figures 2 et 3, les segments constituant le dispositif, aussi bien les segments centraux 13, 15 et 16, que les segments terminaux 12 et 14, sont articulés les uns par rapport aux autres, au moyen d'articulations axiales 21, agencées pour permettre une rotation de chaque élément dans le plan vertical, rotation symbolisée par les flèches 22 sur la figure. L'amplitude de la rotation autour des axes des articulations 21 est ici limitée de façon à ce que l'axe 23 d'un segment ne puisse pas faire avec l'axe 24 d'un segment voisin un angle supérieur à un angle p donné. La rotation s'effectue en outre entre une position, illustrée par la figure 2, qui permet, lorsqu'elle est adoptée par tous les segments d'obtenir un alignement droit de l'ensemble, et une position, illustrée par la figure 3, qui affecte l'ensemble d'une courbure dont le rayon est par exemple adapté au rayon du tambour 31 sur lequel on désire positionner le dispositif en phase de stockage. Le dispositif selon l'invention peut ainsi avantageusement adopter une configuration rectiligne en phase de déploiement opérationnel et une configuration courbe en phase de stockage. Pour limiter l'amplitude de la rotation possible, on peut mettre en oeuvre différents moyens d'articulation connus. Cependant une solution avantageuse consiste à réaliser un ensemble de segments contigus et à réaliser chaque segment de façon à ce que chacune des faces supérieure et inférieure de chaque segment, faces en contact avec les faces correspondantes des segments voisins, se présente non pas comme une surface plane mais au contraire comme une surface formée par la réunion de deux demi-surfaces inclinées l'une par rapport à l'autre, dans le plan vertical, d'un angle p/2; l'intersection de ces deux demi-surfaces formant une arête parallèle à l'axe de rotation de l'articulation. De la sorte, avec un tel agencement, les faces supérieure et inférieure de deux segments contigus ne sont jamais en contact l'une avec l'autre que par une demi-surface, et ce quelles que soient les positions relatives des segments considérés.

On considère à nouveau la figure 1, pour s'intéresser aux segments d'arrimage 15 et 16, ainsi qu'aux moyens d'arrimage associés, moyens qui 20 font partie intégrante du dispositif selon l'invention. Comme il a été dit précédemment, le dispositif selon l'invention est agencé de façon à pouvoir se déplacer en position verticale lorsqu'il est déployé, comme illustré par la figure 1. A cet effet les segments 15 et 16 sont équipés de fixations permettant l'accrochage du câble tracteur 17 et du câble 25 de traîne 19 sur le dispositif. L'accrochage du câble tracteur 17 sur le segment 15 est réalisé au moyen d'un élément comportant une tête de fixation du câble, deux courroies plates 114 et deux broches de fixation 115. la tête de fixation illustrée par la vue partielle agrandie 1-a de la figure 1, comporte elle-même un manchon 30 central 113 sur lequel est inséré le câble de traction 17 et deux prolongements latéraux plats et horizontaux 112. Sur chacun des prolongements 112 est fixé une extrémité d'une des courroies plates 114 l'autre extrémité de la courroie étant configurée de façon à former une boucle destinée à être enfilée sur la broche 115 correspondante, comme l'illustre la 35 vue partielle agrandie 1-b de la figure 1. Les broches 115 sont en outre agencées sur le corps du segment 15 de façon à former des axes colinéaires, permettant avantageusement aux courroies 114 d'effectuer, en fonctionnement opérationnel, un mouvement de pivot autour d'un axe 18 perpendiculaire au plan vertical défini par le dispositif 11 lorsque celui-ci est tracté en immersion. Ce mouvement permet d'éviter l'application d'un effort de torsion trop important sur l'attache du câble de traction. Selon l'invention La longueur des courroies 114 est définie de façon à ce que l'arche formée par les prolongements 112 et les courroies 114 ait une longueur sensiblement égale à celle de la partie du dispositif située au dessus de l'axe 18. (ou autrement dit de façon à permettre à la partie du dispositif située au dessus de l'axe 18 de passer à l'intérieur de l'arche formée par les prolongements 112 et les courroies 114.) De manière similaire, l'accrochage du câble de traîne 19 sur le segment 16 est réalisé au moyen d'un élément 117 comportant un manchon central sur lequel est inséré le câble de traîne 19 et deux prolongements latéraux plats et verticaux 118 dont les extrémités sont montées mobiles en rotation sur le segment 16, de façon à permettre, en fonctionnement opérationnel, à l'élément 117 de pivoter avantageusement autour d'un axe 111 parallèle à l'axe 18 et d'éviter l'application d'un effort de torsion trop important sur l'attache du câble de traîne. Selon l'invention La longueur des prolongements 118 est définie de façon à former une ouverture de longueur sensiblement égale à celle de la partie du dispositif située au dessous de l'axe 111. Il est à noter que le cas particulier d'application du dispositif selon l'invention à la réalisation d'une antenne acoustique d'émission, du fait que le câble electrotracteur 17 n'aboutit pas à l'immédiate proximité de l'antenne, il est nécessaire de prévoir un moyen d'acheminer les alimentations et les signaux électrique vers l'antenne d'émission et éventuellement vers l'antenne linéaire de réception située derrière celle-ci et tractée par le câble de traîne 19. A cet effet on peut par exemple, comme illustré sur la figure 1, utiliser des câbles électriques 121 et 122, n'exerçant aucun travail de traction, qui cheminent depuis le câble électrotracteur 17 vers l'antenne d'émission 11 et l'antenne de réception, en s'attachant aux courroies 114.

On considère ensuite les figures 4 à 6 qui permettent de décrire le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention au travers de trois situations dynamiques caractéristiques, en immersion complète et en cours de remontée à bord alors qu'il est encore partiellement immergé, puis alors qu'il est complètement hors de l'eau. La figure 4 illustre le comportement dynamique du dispositif selon l'invention 11 lorsqu'il se trouve en immersion, tracté par un navire. On appelle F et T3 les forces de traction exercées respectivement par le câble de traction 17 au niveau du point d'attache 41 et par le câble de traîne 19 au niveau du point d'attache 42. On appelle de manière similaire TI et T2 les forces sensées représenter schématiquement la pression exercée par l'eau de mer, du fait du mouvement du dispositif sur les deux sections du dispositif situées de par et d'autre du point 41. Selon l'invention, comme cela a déjà été dit précédemment, les points d'attache des câbles 17 et 19 sont positionnés sur des segments 15 et 16 localisés en partie basse de la structure 11. Ils sont en outre agencés de telle sorte que la distance entre l'axe 18 matérialisant la zone d'attache du câble 17 sur le dispositif et l'axe 111 matérialisant la zone d'attache du câble 19 soit telle que, lorsque le dispositif est complètement immergé, les forces pressantes exercées par le milieu maintiennent les différents segments dans un positionnement rectiligne, les segments contigus étant en contact par les demi-surfaces arrières de leurs faces supérieures et inférieures, et que le moment résultant des forces pressantes exercées par le milieu marin sur le dispositif, équilibre le moment résultant de la force de traction exercée par le câble de traîne et de la force exercée par le câble tracteur. De la sorte le dispositif étant en équilibre dynamique il se positionne selon un axe vertical sous l'action de son poids. Autrement dit, la distance entre les zones d'attache des câbles 17 et 19 ainsi que le positionnement de ces zones sur la longueur du dispositif sont définis de façon à ce que lorsqu'il est tracté en immersion, le dispositif selon l'invention adopte une position d'équilibre sensiblement verticale. Ces paramètres de positionnement conditionnent l'agencement absolu et relatif des segments 15 et 16 dans le dispositif, ces segments pouvant par exemple représenter les deux avant-derniers segments de la chaîne, placés juste au dessus du segment 14 portant la dérive.

La figure 5 illustre le comportement dynamique du dispositif selon l'invention 11 lorsqu'il se trouve en semi-immersion, toujours tracté par un navire. Cette situation correspond à celle dans laquelle se trouve le dispositif lors de la phase de récupération du matériel après utilisation. Dans cette phase, le dispositif selon l'invention passe de l'état immergé à l'état émergé. On constate alors que du fait de la diminution de l'intensité des forces pressantes TI exercées par le milieu aquatique sur le dispositif, le dispositif 11 selon l'invention prend une position d'équilibre inclinée d'un angle a par rapport à la verticale, la valeur de l'angle a étant d'autant plus importante que le dispositif est plus sorti de l'eau. Le dispositif selon l'invention passe ainsi progressivement d'une position verticale à une position inclinée pour laquelle l'axe principal 123 (cf. figure 1) du dispositif est aligné avec l'axe du câble de traction 17. Parallèlement, le maintien dans un alignement rectiligne des segments 12, 13, 14, 15 et 16 constituant le dispositif selon l'invention se fait plus lâche. La figure 6, enfin, présente le dispositif selon l'invention en position complètement émergée tandis qu'il est tracté par le treuil du navire pour être amené à bord. Dans cette situation qui suit celle d'immersion partielle, le câble de traîne et l'objet éventuellement remorqué, une antenne acoustique linéaire de réception par exemple, sont encore immergés et exercent toujours une traction sur le dispositif. Par suite, n'étant plus soumis qu'aux seules forces de traction F et T3, l'axe principale 122 du dispositif selon l'invention s'aligne avec les axes des câbles 17 et 19 jusqu'à son stockage sur le tambour du treuil. Plus aucune force ne maintient alors les différents segments 12, 13, 14, 15 et 16 constituant le dispositif selon l'invention en position alignée. Le lest qui pend vers le bas confère une position stable antigiratoire autour de l'axe du câble, dans cette phase aérienne.

On considère ensuite la figure 7 qui présente le dispositif selon 30 l'invention dans l'attitude qu'il occupe lorsqu'il se trouve tracté à l'extérieur de l'eau dans la position illustrée par la figure 6 par exemple. Au moment où le dispositif selon l'invention émerge complètement de l'eau, il se voit soumis aux deux forces antagonistes dont l'action se traduit par une rotation de sa partie supérieure, située au dessus de L'axe 18,qui 35 amène le segment d'extrémité supérieure 12 en contact avec la tige intermédiaire 124 qui relie les deux prolongements 112 de l'élément d'accrochage du câble tracteur 17. Le segment 12 comporte au niveau de la zone de contact un système de verrouillage 71 qui emprisonne la tige 124 dès que celle-ci arrive au contact, de sorte que la partie supérieure du dispositif se trouve complètement solidaire de l'élément d'accrochage du câble tracteur 17. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif selon l'invention, le verrou 71 est libéré en appliquant une pression d'avant en arrière sur l'aileron de stabilisation 119. La partie inférieure du dispositif quant à elle, en particulier les segments 16 et 14, prend une orientation conforme à la gravité et à la traction exercée par le câble de traîne 19.

On s'intéresse enfin à la figure 8 qui illustre comment grâce aux caractéristiques exposées précédemment le dispositif selon l'invention peut avantageusement être enroulé sur le tambour d'un treuil à la suite du câble de traction. On constate qu'en position enroulée les différents segments de l'antenne développée à partir du dispositif selon l'invention se positionnent sur le treuil de façon à ce que le profil de l'antenne suive la courbure du tambour du treuil. Les éléments 118 et 117 s'appuient sur le segment 14 comportant le lest (i.e. la quille) en le maintenant plaqué sur le touret pendant sa rotation. En ce qui concerne l'application du dispositif selon l'invention à la réalisation d'une antenne acoustique d'émission, l'antenne étant suivie d'une antenne linéaire de réception, le treuil 61 est dimensionné pour permettre le stockage de l'ensemble des éléments mis à la mer, à savoir le câble électrotracteur 17, l'antenne d'émission selon l'invention 11, le câble de traîne 19 et l'antenne linéaire de réception. On peut ainsi avantageusement déployer et stocker les deux antennes du système sans procéder à une quelconque opération d'accrochage et de décrochage.

En ce qui concerne la mise à la mer et le déploiement du dispositif selon l'invention, cette opération, réalisée en déroulant le treuil 61, comporte naturellement les phases suivantes: - une première phase durant laquelle le dispositif est en position complètement émergée et maintient une position identique à celle présentée 35 sur la figure 6 par rapport aux câbles 17 et 19; - une deuxième phase durant laquelle le dispositif pénètre dans l'eau, phase durant laquelle il est partiellement immergé et maintenu dans l'axe des câbles par le dispositif de verrouillage 71, malgré l'apparition de forces pressantes liées au déplacement dans l'eau de la partie immergée du dispositif. Le dispositif selon l'invention pénètre ainsi dans l'eau dans l'alignement des câbles de traction 17 et de traîne 19. - une dernière phase qui débute par l'immersion complète du dispositif et le déblocage du dispositif de verrouillage 71 du fait de l'application, par la masse d'eau, d'une force pressante sur l'aileron de stabilisation 119, force ~o pressante qui a pour effet de basculer l'aileron en position horizontale, mouvement qui libère le verrou 71. Le dispositif alors libéré bascule en position verticale.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour réaliser un corps submersible linéaire remorqué, apte à adopter une configuration rectiligne en position verticale lorsqu'il est tracté à une profondeur d'immersion totale et à adopter au repos une configuration courbe, présentant un rayon de courbure permettant son enroulement sur le tambour d'un treuil (31), caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de segments rigides juxtaposés (12,13, 14), articulés les uns par rapport aux autres, agencés de façon à ce que chaque segment puisse pivoter relativement aux segments voisins entre une position pour laquelle son axe (23) est colinéaire de l'axe (24) du segment voisin considéré à une position ou son axe fait un angle (i donné avec l'axe du segment voisin considéré.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux segments particuliers (15, 16) comportant des moyens d'accrochage configurés pour permettre respectivement l'accrochage d'un câble de traction (17) s'étendant vers l'avant du dispositif et d'un câble de traîne (19) s'étendant vers l'arrière du dispositif, les moyens d'ancrage définissant des axes (18, 111) autour desquels le corps peut pivoter dans un plan vertical passant par les axes de ces câbles (17, 19), les deux segments (15, 16) étant agencés de façon à ce que, lorsque le corps est tracté en immersion totale il adopte une configuration rectiligne verticale sous l'action conjuguée de la traction F exercée par le câble de traction (17), de la force de traction T3 exercée par le câble de traîne (19) et de la traînée hydrodynamique appliquée par la masse d'eau dans lequel il est immergé, et de façon à ce que lorsque le corps est tracté en position totalement émergée il adopte une configuration rectiligne colinéaire à l'axe du câble de traction (17).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le segment (15) relié au câble de traction est associé à un premier élément de fixation comportant une tête de fixation du câble, deuxcourroies plates (114) et deux broches de fixation (115), la tête de fixation comportant elle-même un manchon central (113) sur lequel est inséré le câble de traction (17) et deux prolongements latéraux plats et horizontaux (112), une courroie plate (114) étant fixée par une de ses extrémités sur chacun des prolongements (112), l'autre extrémité de la courroie étant configurée de façon à former une boucle destinée à être enfilée sur la broche (115) correspondante du segment; les broches (115) étant en outre agencées sur le corps du segment 15 de façon à former des axes colinéaires, permettant avantageusement aux courroies (114) d'effectuer, en fonctionnement opérationnel, un mouvement de pivot autour d'un axe (18) perpendiculaire au plan vertical défini par le dispositif (11) lorsque celui-ci est tracté en immersion.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur des courroies (114) est définie de façon à permettre à la partie du dispositif située au dessus de l'axe de rotation (18) de passer à l'intérieur de l'arche formée par les prolongements (112) et les courroies (114).

5. Dispositif selon l'une de revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le segment (16) relié au câble de traîne est associé à un second élément de fixation comportant un manchon central (117) sur lequel est inséré le câble de traîne (19) et deux prolongements latéraux plats et verticaux (118) dont les extrémités sont montées mobiles en rotation sur le segment (16) de façon à permettre, en fonctionnement opérationnel, au second élément de fixation de pivoter autour d'un axe (111) parallèle à l'axe (18) de rotation des courroies du premier élément de fixation.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur des prolongements (118) est définie de façon à former une ouverture de longueur sensiblement égale à celle de la partie du dispositif située au dessous de l'axe de rotation (111).35

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un segment d'extrémité supérieure (12) intégrant un aileron de stabilisation (119) et un segment d'extrémité inférieure (14) intégrant un lest en forme de quille, ces deux éléments ayant pour fonction d'assurer la stabilité verticale latérale du dispositif en fonctionnement.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément d'accrochage comportant une tige intermédiaire (124) reliant les deux prolongements latéraux (112), le segment d'extrémité supérieure (12) comporte au niveau de la zone de contact avec la tige intermédiaire (124) un système de verrouillage (71) qui emprisonne la tige (124) dès que celle-ci arrive au contact, de sorte que la partie supérieure du dispositif se trouve alors complètement solidaire du premier élément d'accrochage (17).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le verrou (71) est libéré en appliquant une pression d'avant en arrière sur l'aileron de stabilisation (119) du segment d'extrémité supérieure (12).

10.Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à la réalisation d'une antenne linéaire acoustique d'émission intégrée à un système dans lequel le câble de traction est un câble électrotracteur et le câble de traîne un câble de remorquage d'une antenne acoustique linéaire de réception, chacun des segments (12, 13, 15, 16) comporte un logement 116 renfermant un hydrophone et son électronique de commande, les logements 116 étant agencés de façons à créer une traînée minimale dans le sens de déplacement.30