FR3016338A1

FR3016338A1 - DEVICE FOR DEPLOYING A LONG COMMUNICATION CABLE FOR A LARGE BUOY FROM A SUBMARINE SAS

Info

Publication number: FR3016338A1
Application number: FR1400086A
Authority: FR
Inventors: Franck Mira
Original assignee: BMTI
Current assignee: BMTI
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2015-07-17

Abstract

L'invention concerne un dispositif intégré dans le sous-marin permettant, lorsqu'il est installé sur un sas existant dans un sous-marin, de réaliser des communications de longues durées avec une bouée éjectées depuis le sas. Le système est constitué coffret étanche (7) disposé sous la culasse du sas (9) du sous-marin. Le coffret (7) contient un câble de communication qui se déroule lors de l'éjection de la bouée du sas puis lors de l'avancement du sous-marin. La bouée contient une seconde bobine qui se déroule lors de sa remonté. Le dispositif permet une communication entre la bouée en surface et les systèmes d'exploitation installés dans le sous-marin pendant une durée importante dépendante de la vitesse du sous-marin et de la longueur de la bobine installée dans le coffret (7).The invention relates to an integrated device in the submarine for, when installed on an existing lock in a submarine, to perform long-term communications with a buoy ejected from the lock. The system is constituted sealed box (7) disposed under the cylinder head of the lock (9) of the submarine. The box (7) contains a communication cable that takes place during the ejection of the buoy of the airlock and during the advancement of the submarine. The buoy contains a second reel that unfolds during its ascent. The device allows communication between the surface buoy and the operating systems installed in the submarine for a significant time dependent on the speed of the submarine and the length of the coil installed in the box (7).

Description

DISPOSITIF DE DEPLOIEMENT D'UN LONG CABLE DE COMMUNICATION POUR BOUEE LARGUEE DEPUIS UN SAS DE SOUS-MARIN L'invention concerne un dispositif intégré dans le sous-marin permettant, lorsqu'il est 5 installé sur un sas existant dans un sous-marin, de réaliser des communications de longues durées avec une bouée éjectées depuis le sas, avec le sous-marin en plongée. Les sous-marins possèdent classiquement un sas permettant l'éjection de bouées de bathymétrie. Celles-ci remontent à la surface et un fil se déploie à l'extérieur du sous-marin. 10 L'éjection de la bouée est réalisée à partir d'un sas dédié à cette application. De la publication FR2897214B1 est connu un système et procédé de collecte d'informations pour sous-marins. Ce système comporte une bouée permettant la réception et le traitement de signaux hertziens. Cette bouée est reliée au sous-marin par fil en fibre optique ou cuivre permettant la transmission des informations traitées. 15 Classiquement, les bouées utilisant le sas dédié aux sondes de bathymétrie incorporent deux bobines de fil de cuivre. La première bobine est liée à la bouée et se dévide au fur et à mesure que la bouée monte vers la surface. La seconde bobine est avant l'éjection de la bouée incorporée dans la bouée puis est extraite de la bouée lors de l'éjection de celle-ci. Cette seconde bobine se dévide au fur et à mesure que le sous-marin avance. Ce 20 système permet d'éviter toute traction sur le fil très fin et ainsi d'éviter les ruptures du fil. La durée de communication entre la bouée et le sous-marin est principalement liée à la vitesse du sous-marin et à la longueur de la deuxième bobine. L'inconvénient de ce dispositif est que la deuxième bobine est logée dans le volume réduit de la bouée avant l'éjection qui est faible. Ceci limite la durée de communication à quelques minutes. 25 La figure 2 schématise la bouée classique dans le sas du sous-marin avant l'expulsion. Le fil de traction (35) passe par un presse étoupe (11) qui bloque le fil et assure l'étanchéité. Le fil de traction (35) forme également la petite bobine de quelques mètres (34). Ce fil de traction est en acier et sert au tractage du flotteur (2). Le flotteur (2) incorpore la bobine (33) constituée d'un câble fin. Une extrémité de la bobine (33) est reliée 30 électriquement au fil de traction (34). Une fois la bouée (3) éjectée, le flotteur (2) est tracté par le sous-marin grâce au fil (tendu 34), et la bobine (33) se déroule dans l'eau au fur et à mesure de l'avancement du sous-marin. Le fil de la bobine (33) est relié à la bobine (30) qui est fixée au corps de la bouée qui remonte en surface après l'éjection. L'autre extrémité de la bobine (30) est connectée à l'équipement électronique de la bouée (31 et 32). 35 40 Le but de l'invention est de permettre l'augmentation de la durée de communication entre la bouée et les équipements à bord du sous-marin en installant la bobine de fil d'une plus grande longueur dans le sous-marin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la 45 description qui suit, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un sous-marin en plongée équipé avec le système déployé et une bouée éjectée. 50 La figure 2 représente l'état de l'art antérieur à l'invention du sas et de la bouée avant éjection. la figure 3 représente la première solution du sas avec le coffret de bobine de fil. La bouée est éjectée la figure 4 représente le même système avec la bouée dans le sas avant l'éjection la figure 5 représente une variante avec le coffret bobine de fil déporté du sas et le fil de communication coulissant dans une gaine la figure 6 représente le même système que la figure 5 avec la bouée dans le sas avant l'éjection La figure 7 représente la solution C sans flotteur. La figure 8 représente la bouée arrivée en surface de l'eau.The invention relates to an integrated device in the submarine which, when it is installed on an existing lock in a submarine, can be installed in a submarine. to carry out long-term communications with a buoy ejected from the airlock, with the submarine underwater. Submarines typically have an airlock allowing the ejection of bathymetry buoys. These rise to the surface and a wire unfolds outside the submarine. The ejection of the buoy is performed from an airlock dedicated to this application. From the publication FR2897214B1 is known a system and method for collecting information for submarines. This system includes a buoy for receiving and processing radio signals. This buoy is connected to the submarine fiber optic wire or copper for the transmission of processed information. Classically, the buoys using the dedicated bathymetry probe chamber incorporates two coils of copper wire. The first spool is tied to the buoy and unwinds as the buoy rises to the surface. The second spool is before the ejection of the buoy incorporated in the buoy and is extracted from the buoy during the ejection thereof. This second reel unwinds as the submarine advances. This system makes it possible to avoid any traction on the very fine thread and thus to avoid breaks in the thread. The duration of communication between the buoy and the submarine is mainly related to the speed of the submarine and the length of the second reel. The disadvantage of this device is that the second coil is housed in the reduced volume of the buoy before the ejection is low. This limits the communication time to a few minutes. Figure 2 schematizes the conventional buoy in the submarine airlock before the expulsion. The pulling wire (35) passes through a gland (11) which blocks the wire and seals. The pull wire (35) also forms the small coil of a few meters (34). This pull wire is made of steel and is used to tow the float (2). The float (2) incorporates the coil (33) consisting of a thin cable. One end of the coil (33) is electrically connected to the pull wire (34). Once the buoy (3) ejected, the float (2) is towed by the submarine with the wire (tensioned 34), and the coil (33) runs in the water as the progress of the submarine. The wire of the coil (33) is connected to the coil (30) which is fixed to the body of the buoy which rises to the surface after the ejection. The other end of the spool (30) is connected to the electronic equipment of the buoy (31 and 32). The object of the invention is to allow the communication time between the buoy and the equipment on board the submarine to be increased by installing the reel of wire of greater length in the submarine. Other features and advantages of the invention will become clear from the following description, by way of indication and in no way limitative, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a submerged dive equipped with the deployed system and a buoy ejected. Figure 2 shows the state of the art prior to the invention of the airlock and the buoy before ejection. Figure 3 shows the first solution of the airlock with the wire coil cabinet. The buoy is ejected Figure 4 shows the same system with the buoy in the airlock before the ejection Figure 5 shows a variant with the coil coil cabinet deported from the airlock and the communication wire sliding in a duct Figure 6 represents the same system as Figure 5 with the buoy in the airlock before ejection Figure 7 shows solution C without float. Figure 8 shows the buoy arriving at the surface of the water.

Le dispositif comprend : Un boitier étanche (7) contenant la bobine de fil (10). Le fil(10) passe par le presse étoupe (11) pour une exploitation dans le sous-marin. Le dispositif de déploiement comprend un moyen de connexion étanche entre le boitier étanche (7) et le sas (9). Dans la première solution (fig 3 et fig 4) le boitier étanche (7) est fixé à la culasse du sas (9). L'étanchéité est assurée par le presse étoupe du sas (11). Il est à noter que dans cette invention, le fil issu de la bobine (10) peut glisser au centre de la jonction et du presse étoupe (11).The device comprises: A sealed housing (7) containing the wire spool (10). The wire (10) passes through the gland (11) for operation in the submarine. The deployment device comprises a means of sealing connection between the sealed housing (7) and the lock (9). In the first solution (Fig. 3 and Fig. 4) the sealed housing (7) is attached to the cylinder head of the lock (9). The tightness is ensured by the gland of the lock (11). It should be noted that in this invention, the wire from the coil (10) can slide in the center of the junction and the gland (11).

La bouée (3) est équipée classiquement de la bobine (30) et des équipements (31) et (32) Le flotteur (2) permet lorsqu'il est déployé d'écarter le fil de communication (4) du sous-marin afin de limiter les turbulences. Le fil de communication (4) glisse dans le flotteur grâce au passe fil (13). Le flotteur est tracté par le câble tracteur (5).The buoy (3) is conventionally equipped with the reel (30) and the equipment (31) and (32). The float (2) makes it possible, when deployed, to move the communication wire (4) away from the submarine so to limit turbulence. The communication wire (4) slides into the float through the wire pass (13). The float is towed by the towing cable (5).

Le câble tracteur (5) est formé d'un fil suffisamment résistant pour tracter le flotteur (2). Il peut être en acier, kevlar, etc. Il est relié d'une part au presse étoupe de la culasse (11) et d'autre part au flotteur (2). Il n'a pas de fonction électrique. Avant l'expulsion de la bouée, il est lové dans le corps de la bouée (3) (voir fig 4). La bobine de fil de communication (10) est formée soit d'une fibre optique qui peut être nue pour des raisons de volume et de coût, soit d'une paire de cuivre. La bobine est prévue pour se dérouler facilement. Elle peut être d'une longueur de plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres. La bobine de fil de communication de bouée est formée soit d'une fibre optique qui peut être nue, soit d'une paire de cuivre.The towing cable (5) is formed of a sufficiently strong wire for towing the float (2). It can be steel, kevlar, etc. It is connected on the one hand to the cable gland of the cylinder head (11) and on the other hand to the float (2). It does not have an electric function. Before the expulsion of the buoy, it is coiled in the body of the buoy (3) (see fig 4). The communication wire coil (10) is formed of either an optical fiber that can be bare for volume and cost reasons, or a copper pair. The spool is intended to unfold easily. It can be of a length of several kilometers, even several tens of kilometers. The buoy communication wire coil is formed of either an optical fiber which may be bare or a pair of copper.

Le matériel d'exploitation (6) situé dans le sous-marin. Il est relié électriquement au fil (8) La bouée (3) préalablement à l'installation contient ses équipements (30), (31) et (32). Elle contient également de façon non rigide le flotteur (2), et le câble de traction (5). La bobine longue de communication (10) est préalablement installée dans le boitier étanche (1). Lors de la mise en place de la bouée dans le sas, l'extrémité de la bobine de communication de la bouée (30) est reliée à l'extrémité de la bobine (10) sortant du boitier étanche. La 45 connexion (12) est étanche. Lors de la mise en eau du sas, l'eau pénètre également dans le boitier étanche (7) qui résiste à la pression. Lors de l'expulsion de la bouée, le flotteur (2) se met en place grâce au fil de traction (5) voir fig 3. Le fil (4) se déroule à partir de la bobine (10) et glisse dans le passe fil (13). 50 Le système permet de ne pas avoir de traction sur le fil de communication (4) malgré l'avancement du sous-marin et la remontée de la bouée.Operating equipment (6) located in the submarine. It is electrically connected to the wire (8) The buoy (3) prior to installation contains its equipment (30), (31) and (32). It also non-rigidly contains the float (2) and the traction cable (5). The long communication coil (10) is previously installed in the waterproof housing (1). When placing the buoy in the airlock, the end of the communication coil of the buoy (30) is connected to the end of the coil (10) out of the sealed housing. The connection (12) is sealed. When filling the airlock, the water also enters the waterproof housing (7) which is resistant to pressure. During the expulsion of the buoy, the float (2) is put in place thanks to the pulling wire (5) see fig 3. The wire (4) takes place from the spool (10) and slides in the pass wire (13). 50 The system makes it possible not to have traction on the communication wire (4) despite the advancement of the submarine and the raising of the buoy.

Une variante du système est schématisée dans les figures 5 et 6. Dans ce cas, le boitier étanche n'est plus fixé solidement au sas (9) mais peut être déporté. Une gaine (20) est mise en place entre le boitier étanche et le sas (9). Cette gaine (20) permet le passage du fil de communication qui glissera à l'intérieur. Comme dans la solution A, lors de la mise en pression l'eau entre dans le boitier (7) via la gaine (20). Une autre variante du système est également schématisée dans les figures 5 et 6. Le fil de traction (5) est remplacé par une gaine de traction (22). Le fil de communication glisse à l'intérieur de cette gaine (22). Celle-ci n'a pas besoin d'être étanche mais ne sert qu'à protéger le fil de communication par rapport aux agressions extérieures et notamment de l'embouchure du sas. La connexion (23) du fil de communication entre la bobine (30) de la bouée et le fil issu de la bobine (10) pourra se situer au niveau du flotteur.A variant of the system is shown schematically in Figures 5 and 6. In this case, the sealed housing is no longer securely attached to the lock (9) but can be deported. A sheath (20) is placed between the sealed housing and the lock (9). This sheath (20) allows the passage of the communication wire which will slide inside. As in solution A, during pressurization water enters the housing (7) via the sheath (20). Another variant of the system is also shown schematically in FIGS. 5 and 6. The traction wire (5) is replaced by a traction sheath (22). The communication wire slides inside this sheath (22). It does not need to be waterproof but only serves to protect the communication wire against external aggression, including the mouth of the airlock. The connection (23) of the communication wire between the coil (30) of the buoy and the wire from the coil (10) may be located at the float.

Une autre variante est schématisée en figure 7. Dans ce cas, on supprime le flotteur et le câble de traction. Cette variante peut être utilisée dans les cas où l'embouchure du sas est lisse et que le fil ne subit pas de fortes perturbations hydrodynamiques.Another variant is shown schematically in Figure 7. In this case, it removes the float and the traction cable. This variant can be used in cases where the mouth of the airlock is smooth and the wire does not undergo strong hydrodynamic disturbances.

II est possible de mélanger les différentes variantes exposées ci-dessus. 30It is possible to mix the different variants exposed above. 30

Claims

CLAIMS1- Device for deploying a long communication cable for a buoy dropped from a submarine underwater lock comprising: a. A sealed housing (7) incorporating a coil of communication wire (10). b. A buoy equipped with a spool of communication wire (30) and materials necessary for communication (31) and (32). vs. A float (2) hooked to a traction cable (5). d. An airlock (9) for buoy expulsion provided with a gland (11). e. A means of sealing junction between the sealed housing (7) and the lock (9).

2- device for deploying a cable according to claim 1, characterized in that the sealed housing (7) undergoes external pressure submarine via the lock (9) and a junction or sheath (20).

3- device for deploying a cable according to claim 2, characterized in that the spool of thread (10) is unwound by sliding effortlessly through the junction fixed to the gland (11)

4- device for deploying a cable according to claim 2, characterized in that the spool of thread (10) is unwound by sliding effortlessly through the sheath (20).

5- device for deploying a cable according to claim 1, characterized in that the wire (4) from the coil of wire (10) slides in the float (2).

6. Device for deploying a cable according to claim 1, characterized in that the wire (4) from the wire spool (10) can in certain cases without float (2) and slide to the mouth of the airlock.

7- deployment device of a cable according to claim 1, characterized in that the float (2) and the junction (11) can be connected by a traction sheath which does not need to be sealed and which allows the passage of the communication wire (4).

8- deployment device of a cable according to claim 2, characterized in that the sealed housing (7) can be fixed to the cylinder head of the lock or remote via a sealed sheath (20) .40