FR3011222A1

FR3011222A1 - SUBMARINE ENGINE HAVING MEANS OF ASSISTING LAUNCHING IN SELF-STARTING OF A SUBMARINE VEHICLE

Info

Publication number: FR3011222A1
Application number: FR1359480A
Authority: FR
Inventors: Pierre-Marie Guillouet; Gilles Hammer
Original assignee: DCNS SA
Current assignee: Naval Group SA
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-03
Anticipated expiration: 2033-10-01
Also published as: FR3011222B1

Abstract

Cet engin sous-marin du type comportant au moins un tube lance-arme (1) dans lequel est placé un véhicule sous-marin à lancer (2), est caractérisé en ce qu'un mécanisme (8) de poussée et de transformation du mouvement de rotation de moyens formant ligne d'arbre (7) du véhicule sous-marin (2) en un mouvement de translation de ce véhicule sous-marin vers l'avant du tube, est interposé entre l'arrière du véhicule sous-marin et le tube (1) pour assister le lancement de ce véhicule.This underwater vehicle of the type comprising at least one launching tube (1) in which is placed a submarine launching vehicle (2), is characterized in that a mechanism (8) for pushing and transforming the rotational movement of the shaft line means (7) of the underwater vehicle (2) in a translation movement of the underwater vehicle towards the front of the tube, is interposed between the rear of the underwater vehicle and the tube (1) to assist the launch of this vehicle.

Description

Engin sous-marin comportant des moyens d'assistance au lancement en autodémarrage d'un véhicule sous-marin La présente invention concerne un engin sous-marin.SUBMARINE ENGINE COMPRISING MEANS FOR ASSISTING THE SELF INITIAL START OF A SUBSEA VEHICLE The present invention relates to an underwater vehicle.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un engin sous-marin tel qu'un sous- marin proprement dit, muni de façon classique, de tubes lance-armes tels que par exemple des tubes lance-torpilles. Ces tubes lance-torpilles sont en effet les tubes lance-armes les plus connus pour les sous-marins.More particularly, the invention relates to an underwater vehicle such as a submarine itself, provided in a conventional manner, weapon launch tubes such as for example torpedo tubes. These torpedo tubes are indeed the most famous weapon-launch tubes for submarines.

Ces tubes peuvent être traversants ou non, c'est-à-dire traverser ou non la coque épaisse du sous-marin. Ces tubes sont généralement utilisés pour tirer ou lancer des torpilles mais il va de soit bien entendu, que d'autres véhicules sous-marins tels que par exemple des drones sous-marins ou encore des missiles, des bouées ou autres capteurs ou détecteurs peuvent être envisagés. Il existe deux grands types de lancement de tir d'une torpille. Ces deux types de lancement principaux sont les lancements assistés et les lancements en autodémarrage. Les lancements assistés sont appelés ainsi en raison du fait que des moyens d'assistance au lancement de la torpille sont utilisés. De façon classique, on trouve comme moyens d'assistance utilisés à cette fin, des moyens à colonne d'eau ou d'air permettant d'injecter dans le tube lance-torpille à l'arrière de la torpille, un volume très important d'eau ou d'air pour chasser cette torpille. On trouve également dans cette catégorie, des moyens d'assistance tels que par exemple des refouloirs qui sont en fait des vérins télescopiques qui une fois alimentés, se déploient pour pousser la torpille hors du tube. Dans les lancements en autodémarrage, ces moyens ne sont pas utilisés pour diverses raisons. Dans le cas du lancement en autodémarrage d'un véhicule, la pile par exemple de celui-ci, est activée ce qui permet d'alimenter en énergie électrique par exemple un moteur électrique de motorisation du véhicule, et dont la sortie est associée à des moyens en forme de ligne d'arbre permettant d'entraîner en rotation une ou des hélices Par exemple deux hélices contrarotatives peuvent ainsi être entraînées en rotation.These tubes can be through or not, that is to say through or not the thick hull of the submarine. These tubes are generally used to shoot or launch torpedoes but it goes of course, that other underwater vehicles such as for example underwater drones or missiles, buoys or other sensors or detectors can be considered. There are two main types of shooting launch of a torpedo. These two main launch types are assisted launches and self-starting launches. Assisted launches are so called due to the fact that torpedo launch assistance means are used. Conventionally, as assistance means used for this purpose, water column or air means for injecting into the torpedo tube at the rear of the torpedo, a very large volume of water or air to chase this torpedo. There are also in this category, assistance means such as for example rammers which are in fact telescopic cylinders which once powered, unfold to push the torpedo out of the tube. In self-starting launches, these means are not used for various reasons. In the case of self-starting launch of a vehicle, for example the battery thereof, is activated which allows to supply electrical energy for example an electric motor of the vehicle, and whose output is associated with shaft-shaped means for rotating one or more propellers For example two counter-rotating propellers can be driven in rotation.

En autodémarrage, on considère que l'action de ces hélices est suffisante pour faire démarrer la torpille, c'est-à-dire lui faire quitter le tube et lui donner une vitesse suffisante en sortie de celui-ci. Cependant, dans certaines conditions de tir et dans certaines configurations et en particulier certaines tailles de tube plus particulièrement certains diamètres de tube vis-à- vis des diamètres de véhicules sous-marins logés dans ceux-ci, l'espace annulaire entre le tube et le véhicule est insuffisant pour permettre d'obtenir une bonne alimentation de l'hélice et par conséquent une bonne efficacité de la propulsion. La poussée obtenue n'est alors pas suffisante pour assurer le tir du véhicule en toute fiabilité et sécurité. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un engin sous-marin du type comportant au moins un tube lance-arme dans lequel est placé un véhicule sous-marin à lancer, caractérisé en ce qu'un mécanisme de poussée et de transformation du mouvement de rotation de moyens formant ligne d'arbre du véhicule sous-marin en un mouvement de translation de ce véhicule sous-marin vers l'avant du tube, est interposé entre l'arrière du véhicule sous-marin et le tube pour assister le lancement de ce véhicule. Suivant d'autres caractéristiques de l'engin selon l'invention prises seules ou en combinaison : - le mécanisme de transformation et de poussée comporte un chariot mobile en translation dans le tube et motorisé par les moyens formant ligne d'arbre du véhicule ; - le chariot mobile en translation dans le tube comporte des moyens en forme de crabot adaptés d'une part pour coopérer avec les moyens en forme de ligne d'arbre de propulsion du véhicule sous-marin et d'autre part pour entraîner une vis sans fin portée par le chariot, elle-même adaptée pour coopérer avec un pignon de ce chariot, adapté pour embrayer avec une crémaillère disposée le long du tube ; - le véhicule sous-marin est une torpille. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique illustrant à échelle agrandie, un mécanisme de transformation entrant dans la constitution d'un engin sous-marin selon l'invention. Comme cela a été indiqué précédemment, l'invention se rapporte à un engin sous-marin tel qu'un sous-marin proprement dit. Bien entendu des drones sous-marins peuvent également être envisagés.In autostarting, it is considered that the action of these propellers is sufficient to start the torpedo, that is to say make him leave the tube and give it a sufficient speed at the exit of it. However, under certain firing conditions and in certain configurations and in particular certain tube sizes, particularly certain diameters of tube with respect to the diameters of underwater vehicles housed in them, the annular space between the tube and the vehicle is insufficient to obtain a good supply of the propeller and therefore a good propulsion efficiency. The thrust obtained is then not sufficient to ensure the firing of the vehicle safely and securely. The object of the invention is therefore to solve these problems. For this purpose, the subject of the invention is an underwater vehicle of the type comprising at least one launching tube in which is placed a submarine launching vehicle, characterized in that a thrust and transformation mechanism of the rotation of shaft-shaping means of the underwater vehicle in a translation movement of this underwater vehicle towards the front of the tube, is interposed between the rear of the underwater vehicle and the tube to assist the launch of this vehicle. According to other characteristics of the machine according to the invention taken alone or in combination: the transformation and thrust mechanism comprises a carriage movable in translation in the tube and powered by the vehicle shaft line means; - The carriage movable in translation in the tube comprises dog-shaped means adapted on the one hand to cooperate with the propellant shaft-shaped means of the underwater vehicle and on the other hand to drive a screw without end carried by the carriage, itself adapted to cooperate with a pinion of this carriage, adapted to engage with a rack disposed along the tube; - the underwater vehicle is a torpedo. The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawing which represents a block diagram illustrating on an enlarged scale, a transformation mechanism forming part of the constitution. of an underwater vehicle according to the invention. As has been indicated above, the invention relates to an underwater vehicle such as a submarine proper. Of course underwater drones can also be considered.

Ces engins sous-marins comportent généralement plusieurs tubes dits tubes lance-torpilles placés par exemple à l'avant et/ou à l'arrière de ceux-ci et qui sont destinés à permettre le tir ou le lancement de véhicules sous-marins tels que par exemple des torpilles, des drones, des missiles, des bouées ou d'autres capteurs ou détecteurs. Comme cela a été indiqué précédemment, la présente invention a pour but d'améliorer les tirs en autodémarrage de ces véhicules sous-marins et en particulier des torpilles. On a illustré sur la figure annexée, une portion arrière d'un tube lance-torpille désignée par la référence générale 1 sur cette figure, ce tube étant intégré par exemple dans un engin sous-marin tel qu'un sous-marin proprement dit. On reconnait également sur cette figure, l'extrémité arrière correspondante d'une torpille désignée par la référence générale 2. Cette extrémité arrière de la torpille 2 comporte de façon classique des ailerons de guidage désignés par la référence générale 3 et des moyens de propulsion désignés par la référence générale 4. Ces moyens de propulsion 4 comportent par exemple des hélices contrarotatives 5 et 6 coaxiales et portées et entraînées par des moyens formant ligne d'arbre de propulsion désignés par la référence générale 7. De façon classique également, ces moyens formant ligne d'arbre comportent par exemple deux portions d'arbres coaxiales et disposées l'une dans l'autre de façon à pouvoir porter les hélices.These underwater vehicles generally comprise several tubes known as torpedo tubes placed for example at the front and / or at the rear thereof and which are intended to allow the firing or launching of underwater vehicles such as for example, torpedoes, drones, missiles, buoys or other sensors or detectors. As indicated above, the purpose of the present invention is to improve self-starting firing of these underwater vehicles and in particular torpedoes. In the appended FIGURE, a rear portion of a torpedo tube designated by the general reference 1 in this figure is illustrated, this tube being integrated for example in an underwater vehicle such as a submarine proper. It is also recognized in this figure, the corresponding rear end of a torpedo designated by the general reference 2. This rear end of the torpedo 2 conventionally comprises guide fins designated by the general reference 3 and designated propulsion means by the general reference 4. These propulsion means 4 comprise for example co-axial contra-rotating propellers 5 and 6 carried and driven by propulsion shaft line means designated by the general reference 7. Also conventionally, these means forming shaft line comprise for example two portions of coaxial shafts and disposed one inside the other so as to carry the propellers.

De plus elles sont raccordées à des moyens formant moteur électrique par exemple alimentés par une pile, de la torpille. Bien entendu d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. Comme cela a été indiqué précédemment, pour améliorer et assister le tir en autodémarrage de ces torpilles, dans l'engin sous-marin selon l'invention, il est prévu entre l'extrémité arrière du véhicule sous-marin 2 et le tube lance-torpille 1, un mécanisme désigné par la référence générale 8 sur cette figure, de poussée de la torpille et de transformation du mouvement de rotation des moyens formant la ligne d'arbre de propulsion du véhicule sous-marin en un mouvement de translation de ce véhicule sous-marin vers l'avant du tube.In addition, they are connected to electric motor means, for example powered by a battery, torpedo. Of course other embodiments can be envisaged. As indicated above, to improve and assist the self-starting shooting of these torpedoes, in the underwater vehicle according to the invention, it is provided between the rear end of the underwater vehicle 2 and the launch tube. torpedo 1, a mechanism designated by the general reference 8 in this figure, for thrusting the torpedo and transforming the rotational movement of the means forming the propulsion shaft line of the underwater vehicle in a translation movement of this vehicle underwater to the front of the tube.

En fait, ce mécanisme désigné par la référence générale 8 sur la figure, comporte un chariot mobile dans le tube de poussée de la torpille, désigné par la référence générale 9. Ce chariot peut se déplacer longitudinalement dans le tube et comporte par exemple des moyens de guidage dans celui-ci.In fact, this mechanism designated by the general reference 8 in the figure, comprises a movable carriage in the torpedo thrust tube, designated by the general reference 9. This carriage can move longitudinally in the tube and comprises for example means in this one.

Ce chariot 9 comporte également des moyens formant crabot désignés par la référence générale 10, d'accouplement débrayable avec les moyens en forme de ligne d'arbre 7 de la torpille. Ces moyens formant crabot présentent une forme complémentaire à celle de l'extrémité correspondante des moyens formant ligne d'arbre afin de s'emmancher sur cette extrémité. Ces moyens formant crabot sont raccordés à une vis sans fin désignée par la référence générale 11 sur cette figure montée à rotation sur le chariot. Cette vis sans fin 11 coopère elle-même avec un pignon désigné par la référence générale 12 monté rotatif dans le chariot mobile 9 et qui embraye avec une crémaillère désignée par la référence générale 13 portée par la paroi interne du tube lance-torpille 1. Comme cela a été indiqué précédemment, le chariot 9 est guidé en déplacement longitudinal dans le tube. Le chariot comporte à cet effet, des patins de guidage ou autres désignés par exemple par les références générales 14 et 15, coopérant avec des glissières correspondantes du tube. On notera d'ailleurs que ces glissières existent déjà pour le guidage de la torpille lors de son déplacement dans le tube en phase de lancement. On conçoit alors que lorsque l'on active la pile électrique et les moyens de motorisation électrique de ce véhicule sous-marin en vue de son tir, les moyens en forme de ligne d'arbre de celui-ci se mettent à tourner en entraînant non seulement les hélices 5 et 6 mais également les moyens en forme de crabot 10 et la vis sans fin 11. La rotation de cette vis provoque alors la mise en rotation du pignon 12 qui embraye avec la crémaillère 13 pour provoquer un déplacement du chariot et donc une poussée du véhicule sous-marin vers l'avant en vue de sortir.This carriage 9 also comprises jaw means designated by the general reference 10, disengageable coupling with the shaft-shaped means 7 of the torpedo. These dog clutch means have a shape complementary to that of the corresponding end of the shaft line means in order to slip on this end. These dog clutch means are connected to a worm gear designated by the general reference 11 in this figure rotatably mounted on the carriage. This worm 11 cooperates itself with a pinion designated by the general reference 12 rotatably mounted in the movable carriage 9 and which engages with a rack designated by the general reference 13 carried by the inner wall of the torpedo tube 1. As this has been indicated previously, the carriage 9 is guided in longitudinal displacement in the tube. For this purpose, the carriage comprises guiding shoes or the like designated for example by the general references 14 and 15, cooperating with corresponding slideways of the tube. It should also be noted that these slides already exist for guiding the torpedo during its displacement in the tube during the launch phase. It is then conceivable that when the electric battery and the electric drive means of this underwater vehicle are activated for firing, the shaft-shaped means of the latter start to rotate, causing no only the propellers 5 and 6 but also the dog-shaped means 10 and the worm 11. The rotation of this screw then causes the rotation of the pinion 12 which engages with the rack 13 to cause movement of the carriage and therefore pushing the underwater vehicle forward to exit.

En bout de course de déplacement et lorsque la vitesse de déplacement du véhicule sous-marin est suffisante, les moyens en forme de ligne d'arbre de celui-ci se débrayent des moyens en forme de crabot, libérant ainsi totalement le véhicule sous-marin qui peut alors entamer sa mission. On conçoit alors que cette structure présente un certain nombre d'avantages dans la mesure où un tel mécanisme permet de résoudre les problèmes d'inefficacité des hélices en phase d'autodémarrage dans certaines configurations et en particulier pour certains diamètres de tube. De façon classique également il est possible de prévoir à l'arrière du tube une prise d'eau permettant d'éviter l'effet de seringue lorsque la torpille avance afin de faciliter le lancement de celle-ci.At the end of travel stroke and when the speed of movement of the underwater vehicle is sufficient, the shaft-shaped means thereof disengage the dog-shaped means, thus completely freeing the underwater vehicle who can then begin his mission. It will be understood that this structure has a certain number of advantages insofar as such a mechanism makes it possible to solve the problems of inefficiency of the self-starting propellers in certain configurations and in particular for certain tube diameters. In a conventional manner also it is possible to provide at the rear of the tube a water intake to prevent the syringe effect when the torpedo advance to facilitate the launch of it.

On conçoit également qu'au fur et à mesure que la torpille approche de la bouche du tube, c'est-à-dire de son extrémité avant, en particulier à partir du moment où le cône arrière de celle-ci commence à sortir, l'efficacité des hélices augmente progressivement, ce qui permet à celles-ci de prendre la relève du chariot pour assurer la propulsion du véhicule. Il va de soi bien entendu que de très nombreux autres modes de réalisation possibles peuvent être envisagés.It is also conceivable that as the torpedo approaches the mouth of the tube, that is to say from its front end, especially from the moment when the rear cone thereof begins to come out, the efficiency of the propellers increases gradually, which allows them to take over the carriage to propel the vehicle. It goes without saying of course that many other possible embodiments can be envisaged.

Claims

CLAIMS1.- Underwater vehicle of the type comprising at least one weapon-launch tube (1) in which is placed a submarine launching vehicle (2), characterized in that a mechanism (8) for pushing and transformation of the rotational movement of the shaft-forming means (7) of the underwater vehicle (2) in a translation movement of the underwater vehicle towards the front of the tube, is interposed between the rear of the undercarriage vehicle marine and tube (1) to assist the launch of this vehicle.

2. underwater vehicle according to claim 1, characterized in that the mechanism (8) of transformation and thrust comprises a carriage (9) movable in translation in the tube and motorized by the shaft line means (7) of the vehicle.

3. underwater vehicle according to claim 2, characterized in that the carriage (9) movable in translation in the tube comprises dog-shaped means (10) adapted on the one hand to cooperate with the means in the form of line propulsion shaft (7) of the underwater vehicle and secondly to drive a worm (11) carried by the carriage, itself adapted to cooperate with a pinion (12) of this carriage, adapted for engage with a rack (13) arranged along the tube (1).

4. underwater vehicle according to any one of the preceding claims, characterized in that the underwater vehicle is a torpedo.