SYSTEME ALVEOLAIRE PORTE-BOUEES DE COLLECTE D'INFORMATIONS, DE COMMUNICATION ET DE BROUILLAGE POUR SOUS-MARINS L'invention concerne un dispositif permettant à l'opérateur, situé dans un sous- marin en plongée d'effectuer une collecte d'informations vidéo, ou d'effectuer une communication hertzienne ou bien de générer un brouillage en surface en temps réel.The invention relates to a device allowing the operator, located in a submerged submarine to perform a collection of video information, or to perform a wireless communication or to generate a surface scrambling in real time.
Les moyens de communication entre un sous-marin en plongée et son environnement sont principalement des sonars qui permettent une communication acoustique, des antennes filaires remorquées par le sous-marin permettant des communications hertziennes et des bouées remorquées. Ces moyens de communication sont limités en performances et en possibilité 15 d'exploitation de systèmes associés. 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 20 par fil en fibre optique ou cuivre permettant la transmission des informations traitées. La bouée est classiquement éjectée depuis l'intérieur du sous-marin par utilisation d'un sas assez complexe à mettre en oeuvre et ne permettant pas une mise en oeuvre rapide. Ces bouées ne sont pas destinées à être récupérées. 25 Le but de l'invention est de permettre d'éviter l'utilisation d'un sas et de faciliter l'utilisation de petites bouées « cartouches » possédant des fonctionnalités diverses, en utilisant un bloc alvéolaire porte-bouées situé sur le pont du sous-marin. Les bouées sont montées depuis l'extérieur du sous-marin lorsque celui-ci est en surface dans les alvéoles du bac installé sur le pont du sous-marin. Une fois utilisées, celles-ci ne sont 30 normalement pas récupérables. Elles peuvent être de différents types selon la mission à effectuer. Les bouées, une fois éjectées, restent en communication avec le sous-marin grâce à un fil fin monté sur deux bobines qui se déroule selon l'avancement du sous-marin et de la remontée de la bouée. 35 L'opérateur contrôle l'expulsion et l'exploitation des bouées depuis l'intérieur du sous- marin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui suit, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins 40 annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un sous-marin en plongée équipé avec le système déployé et une bouée éjectée. la figure 2 représente une coupe du bac alvéolaire porte bouées. 45 la figure 3 représente une bouée « cartouche ». La figure 4 représente un exemple d'intégration du bac alvéolaire dans la coque du sous-marin. La figure 5 représente un exemple d'intégration du bac alvéolaire sur la coque du sous-marin. 50 La figure 6 représente un exemple d'obturation globale du bac alvéolaire. La figure 7 représente un exemple de solution avec bobine sous-marin déportée.The means of communication between a diving submarine and its environment are mainly sonars that allow acoustic communication, wired antennas towed by the submarine for wireless communications and towed buoys. These communication means are limited in performance and in the possibility of operating associated systems. 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 20 by optical fiber or copper wire for transmitting the processed information. The buoy is conventionally ejected from inside the submarine using an airlock complex enough to implement and not allowing rapid implementation. These buoys are not intended to be recovered. The object of the invention is to make it possible to avoid the use of an airlock and to facilitate the use of small "cartridge" buoys having various functionalities, by using a cellular block carrying buoys located on the deck of the aircraft. submarine. The buoys are mounted from outside the submarine when it is on the surface in the cells of the tank installed on the deck of the submarine. Once used, these are not normally recoverable. They can be of different types depending on the mission to be performed. The buoys, once ejected, remain in communication with the submarine thanks to a fine wire mounted on two coils which unfolds according to the advancement of the submarine and the ascent of the buoy. The operator controls the expulsion and operation of the buoys from within the submarine. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which follows, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 represents a diving submarine equipped with the deployed system and a buoy ejected. FIG. 2 represents a section of the cellular tank carrying buoys. Figure 3 shows a "cartridge" buoy. Figure 4 shows an example of integration of the honeycomb in the hull of the submarine. Figure 5 shows an example of integration of the honeycomb on the hull of the submarine. FIG. 6 represents an example of global closure of the honeycomb tank. Figure 7 shows an example of solution with remote submarine coil.
Le dispositif comprend : Un bloc alvéolaire porte-bouées (2) situé sur le pont du sous-marin. Chaque alvéole peut recevoir une recharge bouée. Le bloc alvéolaire incorpore un équipement permettant la gestion de plusieurs bouées et les systèmes de gestion de l'alimentation ou de charge d'une ou plusieurs bouées en même temps. Le bloc alvéolaire est situé sur le pont du sous-marin ou intégré dans la structure du sous-marin. Des bouées « cartouche » (3) situées dans chaque alvéole et pouvant être larguées. Ces bouées incorporent un moyen de remontée en surface et d'action avec le milieu environnant. Elles peuvent être de différents types. Certaines bouées sont dédiées aux communications avec l'extérieur en surface ; d'autres sont dédiées à la collecte d'information comme le GPS ou la vidéo. D'autres sont utilisées pour effectuer un brouillage. Ces bouées ne sont pas récupérables.The device comprises: A foam block holder (2) located on the deck of the submarine. Each cell can receive a buoy recharge. The honeycomb block incorporates equipment for managing multiple buoys and the power or load management systems of one or more buoys at the same time. The alveolar block is located on the deck of the submarine or integrated into the structure of the submarine. Cartridge buoys (3) located in each cell and can be dropped. These buoys incorporate a means of surfacing and action with the surrounding environment. They can be of different types. Some buoys are dedicated to communications with the outside surface; others are dedicated to gathering information such as GPS or video. Others are used to make jamming. These buoys are not recoverable.
Elles sont remplacées après utilisation par d'autres bouées « cartouche ». Elles sont installées depuis l'extérieur du sous-marin. Un câble (5) relie le dispositif de commande et d'exploitation (6) et le bloc alvéolaire porte-bouées (2). Un système électronique de télécommande, de télécontrôle et de gestion (6) situé dans le sous-marin.They are replaced after use by other "cartridge" buoys. They are installed from outside the submarine. A cable (5) connects the control and operating device (6) and the alveolar carrier block (2). An electronic remote control, telecontrol and management system (6) located in the submarine.
Le bloc alvéolaire porte-bouées (2) est installé sur la coque du sous-marin (1). Il peut soit être installé sur la coque (fig 5) avec une forme hydrodynamique (8) soit être intégré dans la coque (fig 4). Plusieurs blocs alvéolaires porte-bouées peuvent être installés et reliés entre eux. L'ensemble n'utilisera qu'une traversée de coque (14) et un seul câble (5) avec l'intérieur du sous-marin.The alveolar block buoy carrier (2) is installed on the hull of the submarine (1). It can either be installed on the hull (fig 5) with a hydrodynamic shape (8) or be integrated into the hull (fig 4). Several buoyant blocks may be installed and interconnected. The assembly will only use a hull penetration (14) and a single cable (5) with the interior of the submarine.
La figure 2 indique la structure interne du bloc alvéolaire (2). - Dans chaque alvéole, il est possible d'installer une bouée cartouche (3). L'installation se fait manuellement. Le système (22) et (10) assure la connexion et le verrouillage de la bouée dans son logement. Il est possible de dissocier physiquement, si nécessaire, ces deux fonctions connexion et verrouillage. Dans chaque connexion de bouée (10) peuvent transiter les signaux de télécommande, d'alimentation ou tout autre signal nécessaire au fonctionnement de la bouée. Un des liens pourra être utilement un lien Ethernet. Le module électronique de gestion du bloc alvéolaire (12) permet le dispatching de l'alimentation vers les différentes bouées, et également l'orientation des signaux vers celles-ci comme le ferait par exemple un « switch » Ethernet. Des câbles (13) relient le module (12) aux différents connecteurs de bouée (10). Le lien « électrique et signaux » entre le bloc alvéolaire et le système électronique situé dans le sous-marin, est réalisé par le connecteur de traversée de coque (14) par lequel peut transiter selon le besoin l'alimentation et les signaux Ethernet par exemple. Chaque alvéole est obturée par un bouchon amovible (11). Celui-ci sera rétractable, ou escamotable, ou éjectable. Dans certaines configurations, il peut ne pas être présent, dans ce cas, l'obturation est réalisée par la bouée elle- même. Une autre configuration peut être un obturateur escamotable sur l'ensemble du bac alvéolaire (fig 6 pièce 9).Figure 2 shows the internal structure of the honeycomb block (2). - In each cell, it is possible to install a cartridge buoy (3). The installation is done manually. The system (22) and (10) ensures the connection and locking of the buoy in its housing. It is possible to physically separate, if necessary, these two connection and locking functions. In each buoy connection (10) can transmit the remote control signals, power or any other signal necessary for the operation of the buoy. One of the links can usefully be an Ethernet link. The electronic module for managing the cellular block (12) makes it possible to dispatch the power supply to the different buoys, and also the orientation of the signals towards them, as for example an Ethernet "switch". Cables (13) connect the module (12) to the different buoy connectors (10). The "electrical and signal" link between the honeycomb block and the electronic system located in the submarine is provided by the hull crossing connector (14) through which the feed and the Ethernet signals can pass, for example, for example. . Each cell is closed by a removable plug (11). This one will be retractable, or retractable, or ejectable. In some configurations, it may not be present, in this case the shutter is made by the buoy itself. Another configuration may be a retractable shutter on the entire honeycomb (fig 6 part 9).
Les bouées (3) sont installées dans chaque alvéole du sous-marin en surface. La bouée (3) est composée des parties suivantes : Partie éjectable (20): o Cette partie est composée d'une bobine de fil bouée (24) qui se déroule lors de la remontée de la bouée. Cette bobine peut être en fibre optique (nue ou non) ou à base de cuivre (bifilaire ou coaxial). o D'un conteneur électronique (25) incorporant l'électronique propre au fonctionnement de la bouée. Selon le type de bouée, ce conteneur incorporera un ou plusieurs des éléments suivants : ^ un modem filaire pour le lien avec le sous-marin via le câble (5), ^ un équipement de réception et/ou d'émission hertzien, ^ une alimentation par pile ou batterie avec éventuellement le système de charge, ^ et tout système nécessaire au fonctionnement et à l'utilisation de la bouée. o D'un système de déploiement d'antenne. ^ Ce système permet, lorsque la bouée est en surface, de déployer l'antenne hertzienne hors de l'eau. ^ Le système pourra être un ballon gonflable ou un système à ressort. ^ Il est possible, selon le type de bouée, que ce système soit complété d'un système de catapultage d'une caméra avec parachute ou d'un ballon gonflé à l'hélium. - Système d'éjection (23) o Le système d'éjection (23) permet l'expulsion de la partie éjectable de la bouée (20). L'expulsion est pilotée par le système bord. o Il est constitué d'un système à ressort. D'autres moyens d'expulsion peuvent être envisagés : air comprimé, boulon explosif, etc. Bobine de fil SM (21) o Cette bobine de grande longueur se déroule au fur et à mesure que le sous- marin avance. o Une extrémité est reliée au connecteur (22), l'autre extrémité est reliée à la bobine bouée (24). o Elle peut être constituée d'une fibre optique nue ou gainée ou à base de cuivre (bifilaire ou coaxial). o La bobine (21) est normalement fixée à la partie non éjectable de la bouée, elle peut être éventuellement éjectée avec la bouée et tractée par le sous-marin au bout d'un câble de quelques dizaines de mètres de longueur afin d'éloigner le fil du sous-marin. (fig 7). Connecteur et verrouillage bouée (22) o Ce système est le complément du connecteur (10) du bloc alvéolaire. Il permet la connexion électrique entre la bouée et le bloc alvéolaire et le maintien mécanique de la bouée. Ces deux fonctions peuvent aussi être réalisées avec deux systèmes dissociés. o Ce système de connexion pourra être étanche ou non selon le type de bouée et le système d'installation. La bouée peut être munie d'un système de sabordage automatique ou commandée par l'opérateur du bord. La bouée n'est normalement pas récupérable. Cependant il serait possible après utilisation, de la reconditionner par installation de nouvelles bobines. Les différents types de bouées peuvent être par exemple : - Réception et/ou émission dans les bandes de fréquences Ais, GPS, VLF/LF, HF, VHF, UHF, Satellite, WIFI ou d'autres bandes de fréquence éventuelles. - Caméra avec parachute ou ballon ou petit drone équipé d'un moyen de communication avec la bouée donc avec le bord du sous-marin. - Brouillage radio ou acoustique. Effet visuel aérien (fumée, etc). Le dispositif de commande et d'exploitation (6) situé à l'intérieur du sous-marin. Il est relié au bloc alvéolaire (3) par l'intermédiaire du câble (5) et de la traversée de 10 coque (14). A l'aide de ce dispositif, l'opérateur peut déclencher l'éjection des bouées et contrôler le mécanisme interne à la bouée. Il peut recueillir et délivrer, pour les systèmes du sous-marin, les informations collectées par la bouée. L'opérateur peut éjecter une ou plusieurs bouées en même temps ou à intervalle de 15 temps réduit. Les signaux de chaque bouée sont multiplexés sur le câble (5) et ceci permet à l'opérateur de gérer plusieurs bouées en même temps. Un dérivé du système décrit ci-dessus consiste à l'utilisation de bouées non perdables 20 qui peuvent être ravalées dans leurs cellules correspondantes via un treuil fixé au bac alvéolaire. Le treuil peut être commun à l'ensemble des bouées, ou un treuil peut être situé dans chaque alvéole du bac alvéolaire. 25 30The buoys (3) are installed in each cell of the submarine surface. The buoy (3) is composed of the following parts: Ejectable part (20): o This part is composed of a reel of buoy wire (24) which takes place during the ascent of the buoy. This coil can be optical fiber (bare or non) or copper-based (two-wire or coaxial). o An electronic container (25) incorporating the electronics specific to the operation of the buoy. Depending on the type of buoy, this container will incorporate one or more of the following: ^ a wired modem for connection to the submarine via the cable (5), ^ radio reception and / or transmission equipment, power supply by battery or battery with possibly the charging system, ^ and any system necessary for the operation and use of the buoy. o An antenna deployment system. This system allows, when the buoy is at the surface, to deploy the radio antenna out of the water. The system may be an inflatable balloon or a spring system. It is possible, depending on the type of buoy, that this system be completed with a system for catapulting a camera with a parachute or a balloon inflated with helium. - Ejection system (23) o The ejection system (23) allows the expulsion of the ejection part of the buoy (20). The expulsion is controlled by the on-board system. o It consists of a spring system. Other means of expulsion may be envisaged: compressed air, explosive bolt, etc. SM Thread Reel (21) o This long reel takes place as the submarine advances. o One end is connected to the connector (22), the other end is connected to the buoy coil (24). o It can consist of a bare optical fiber or sheathed or copper-based (two-wire or coaxial). o The spool (21) is normally attached to the non-ejectable part of the buoy, it may be ejected with the buoy and towed by the submarine at the end of a cable a few tens of meters in length to distance the submarine's wire. (fig 7). Connector and buoy lock (22) o This system is the complement of the connector (10) of the honeycomb block. It allows the electrical connection between the buoy and the alveolar block and the mechanical maintenance of the buoy. These two functions can also be realized with two dissociated systems. o This connection system may or may not be waterproof depending on the type of buoy and the installation system. The buoy may be equipped with an automatic scuttling system or controlled by the operator of the edge. The buoy is not normally recoverable. However it would be possible after use, to repackage by installing new coils. The different types of buoys can be for example: - Reception and / or emission in the Ais, GPS, VLF / LF, HF, VHF, UHF, Satellite, WIFI or other frequency bands. - Camera with parachute or balloon or small drone equipped with a means of communication with the buoy so with the edge of the submarine. - Radio or acoustic interference. Aerial visual effect (smoke, etc.). The control and operating device (6) located inside the submarine. It is connected to the honeycomb block (3) via the cable (5) and the hull bushing (14). Using this device, the operator can trigger the ejection buoys and control the mechanism inside the buoy. It can collect and deliver, for the systems of the submarine, the information collected by the buoy. The operator can eject one or more buoys at the same time or at a reduced time interval. The signals of each buoy are multiplexed on the cable (5) and this allows the operator to manage several buoys at the same time. A derivative of the system described above is the use of non-perdible buoys which can be swept into their corresponding cells via a winch attached to the honeycomb. The winch may be common to all buoys, or a winch may be located in each cell of the honeycomb. 25 30