Brevet FR2025894A1 — publié le 19700911

La présente invention se rapporte aux dispositifs sous-marina du type interrogateur-répondeur dénommés couramment transpondeurs et, plus particulièrement, à un tel dispositif léger et bon marché. Les dispositifs sous-marins transpondeurs sont notamment utilisés comme aide à la navigation maritime. En disposant plusieurs de ces dispositifs en des emplacements connus sur un fond marin, il est possible de déterminer la position d'un navire se trouvant dans les parages en interrogeant séparément les dispositifs transpondeurs et en déterminant la direction de la réponse. Les transpondeurs utilisés actuellement sont volumineux, lourds et cofteux. Puisqu'ils sont destinés à fonctionner pendant des périodes de temps supérieures à une année sans aucune intervention, il doivent contenir nécessairement des batteries de poids très substantiel du type au plomb, lesquelles sont logées dans la structure d'ancrage. Les moyens destinés à assurer la flottabilité ont souvent consisté simplement en un réservoir d'hydrocarbure, par exemple du kérosène, qui est scellé pour empêcher les fuites et auquel est attaché l'ensemble émetteur-récepteur ainsi le transducteur électro-acoustique. Le réservoir assurant la flottabilité doit par conséquent se supporter lui-même et supporter l'ensemble émetteur-récepteur, le transducteur et le câble allant à la structure d'ancrage.Puisque la flottabilité du kérosène par unité de volume est faible, le réservoir est relativement volumineux et lourd à manutentionner dans l'air et il en est de même de la structure d'ancrage contenant les batteries. L'ensemble, attaché au moyen d'un câble, est si lourd et si peu maniable sur le pont d'un naviz qu'il peut représenter un certain danger pour le personnel chargé de le manutentionner. I1 existe de nombreuses applications pour lesquelles l'excès de poids, de volume et de coût de l'ensemble décrit ci-dessus ne se justifie pas. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à réaliser un dispositif sous-marin transpondeur qui est beaucoup plus léger, beaucoup moins coûteux et beaucoup plus maniable que ceux actuellement en usage. Selon la présente invention le dispositif transpondeur utilise sensiblement les mêmes composants électriques décrits ci-dessus, mais ceux-ci sont logés et sont supportés dans 11 eau d'une manière différente de la manière classique. Des sphères en verre à paroi mince existent sur le marché qui peuvent résister à des pressions extérieures d'environ 700 kg/cm2 Puisqu'elles sont relativement légères et ne contiennent que de l'air, la flottabilité offerte par une telle sphère en verre est très substantielle.On a constaté que ces sphères en verre peuvent être ouvertes puis rescellées et que des joints étanches peuvent être réalisés autour de petits orifices pratiqués dans la paroi desclphères, de sorte qu'il est possible d'installer un équipement à l'intérieur des sphères tout en étant raisonnablement assuré que l'ensemble résistera à des pressiorshy- drostatiques notables.Le dispositif transpondeur particulier qui sera décrit plus en détail par la suite consiste en-un ensemble comprenant une sphère en verre qui contient à la fois l'ensemble émetteur-récepteur destiné au transducteur et le Jeu de batteries né ce s- saire à l'alimentation de ces éléments, et une autre sphère qui n'assure que la flottabilité, les deux sphères étant retenues dans une carcasse légère en verre époxy qui possède des moyens destinés au support du transducteur à l'une de ses extrémités et à la liaison à un cable relié à une ancre à son extrémité opposée. Plusieurs moyens peuvent entre prévus pour retenir les sphères dans la carcasse afin qu'elles ne se trouvent pas endommagées en s'entre-choquant ou en venant heurter la paroi de la carcasse.L'agencement particulier représenté ici consiste en uneplaque circulaire dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur de la carcasse et dans laquelle est réalisée une découpe circulaire destinée à recevoir une partie de la sphère, cette plaque étant fixée par des moyens élastiques à l'une des cloisons internes de la carcasse. Comme alternative, les sphères peuvent être retenues au moyen d'un emballage classique, tel que des fibres caoutchoutées ou de la mousse synthétique. Cet objet et ces caractéristiques et d'autres encore de la présente invention apparaitront plus clairement de la description détaillée qui suit ainsi que de l'unique figure du dessin y annexé, étant bien entendu que celui-ci n'est donné qu'à titre d'exemple nullement limitatif. L'unique figure du dessin est une vue, principalement en coupe, d'un dispositif sous-marin transpondeur selon la présente invention. Sa se reportant maintenant à cette figure, on y voit une carcasse 10 formée de plusieurs éléments 12, 14 et 16 de forme cylindrique qui s'embottent de manière téléscopique afin de constituer une structure rigide et aussi afin de procurer des cloisons internes 16 et 18 ainsi qu'une paroi terminale20 dans laquelle est pratiquée une découpe circulaire 22 destinée à livrer passage et à la mise en place d'un transducteur électro-acoustique 24, ce dernier étant supporté par un support 26 fixé par boulons à la paroi terminale 20. Le transducteur 24 est relié par un câble électrique 28 à une sphère 30 en verre ou en céramique représentée en coupe et possédant une traversée étanche 32 destinée à livrer passage au câble 28 pour aller à l'ensemble 34 qui comprend le système émetteur-récepteur et le jeu de batteries et qui est logé dans la sphère 30. En raison du poids inhérent des batteries, l'ensemble 34 est d'un poids tel que la sphère 30 ne présente qu'une faible flottabilité. Afin de procurer au dispositif complet la flottabilité désirable, une autre sybbre 36 est logée dans la partie supérieure de la carcasse au-dessus de la sphère 30 afin d'aider à maintenir l'orientation désirée du transducteur 24, puisque celui-ci exige pour son bon fonctionnement que le dispositif reste essentiellement vertical.Les sphères 30 et 36 sont retenues énergiquement contre la cloison 16 au moyen de dispositifs de retenue formés respectivement de plaques 38 et 40 en verre époxy qui présentent une découpe circulaire, comme il est représenté en 42, destinée à permettre à une partie de la sphère à venir s'engager dans la plaque de retenue. Chacune des plaques 38 et 40 est fixée à la cloison intermédiaire 16 au moyen de plusieurs ressorts de tension 44, 46, trois ressorts étant normaiement utilisés pour chaque sphère. D'autres agencements satisfaisants pourraient être employés pour retenir les sphères 30 et 36 dans la carcasse 10, puisqu'il suffit de prévoir des moyens tels qu'ils empêchent les sphères de s'endommager en s 1entre-choquant ou en venant heurter la paroi de la carcasse. Puisque les sphères sont en verre ou en céramique ayant des propriétés comparables, elles offrent une grande résistance à la pression hydrostatique, mais en revanche elles se brisent ou se fêlent aisément sous l'action de percussions exercées sur de petites surfaces. À la partie inférieure de la carcasse 10 se trouve une cloison 18 dans laquelle est prévu un trou 48 destiné à recevoir un câble de fixation 50 qui est noué ou fixé d'une autre manière à la partie supérieure de la cloison 18 afin qu'il ne s'échappe pas du trou 48. Une ancre 52 est fixée à l'extrémité opposée du câble 50. -Le cible 50 et une partie de ancre 52 peuvent être agencés pour reposer dans l'élément cylindrique 16 alors que le dispositif trans pondeur est stocké avant son largage. On voit ainsi de ce qui précède qu'il a été réalisé un dispositif transpondeur très léger et facilement maniable qui présente suffisamment de flottabilité pour permettre l'orientation verticale convenable de la carcasse 10 et ainsi du transducteur 24 et qui peut être manutentionné à bord d'un navire sans présenter les difficultés inhérentes aux dispositifs plus lourds et plus volumineux qui étaient utilisés antérieurement. Bien que la durée de fonctionnement du présent dispositif soit qusîque peu limitée en raison des petites dimensions du jeu de batteries qui peut être logé dans la sphère 30, celle-ci convient parfaitement pour de nombreuses applications.Si une plus longue durde de fonctionnement est exigée, le jeu de batteries peut être logé dans l'ancre 52 comme il a été fait dans le passé, auquel cas au moins une partie de la flottabilité additionnelle procurée par le retrait du åeu de batteries de la sphère 30 se trouvera utilisée pour supporter le conducteur supplémentaire allant au jeu de batteries. Si davantage de flottabilité est exigée, la flot stabilité additionnelle peut être obtenue par la simple adjonction de sphères et d'éléments de carcasse supplémentaires. Alors que lton pourrait penser que des sphères plus grandes seraient également ssa- tisfaisantes, l1e:périence a montré, quant à leur durée de vie, qu'il ne fauv-pas dépasser un diamètre de 25 à 26 cm, de sorte que cette valeur représente une limitation pratique de la flottabilité qui peut être obtenue pour chaque sphère, notamment lorsque le pression hydrostatique rencontrée est de ltordre de 700 kg/cm2. Bien que dans un but d'explication de l'invention une forme de réalisation particulière de celle-ci ait été. représentée et décrite, il doit être entendu que divers changements ou modifications évidents à tout homme de l'art peuvent y être apportés sans stécar- ter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. REVNI)I CÂTIONS 1. Dispositif sous-marin du type interrogateur-répondeur destiné à être mouillé sur un fond marin et possédant une carcasse flottant librement, un moyen d'ancrage relié à l'extrémité inférieurs de la carcasse et un transducteur électro-acoustique fixé à l'extré- mité supérieure de la carcasse, caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre ; un premier organe de flottabilité disposé dans la carcasse et formé d'une sphère creuse en une substance inorganiqu non métallique : un second organe de flottabilité similaire au premier organe et disposé dans la carcasse au-dessous de celui-ci et renfermant l'instrumentation électronique, laquelle est électriquement connectée au transducteur ; une source d'alimentation électriqu pour le transducteur et l'instrumentation électronique qui est soit également logée dans le second organe de flottabilité ou dans le moyen d'ancrage ; et un moyen de retenue du premier et du second organe de flottabilité dans la carcasse tel que les dits organes ne puissent s'entre-choquer ou venir heurter la carcasse avec une force suffisante susceptible de les endommager. 2. Dispositif sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sphères creuses sont des sphères en verre ou en céramique à paroi mince. 3. Dispositif sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carcasse est en verre époxy et est formée de plusieurs éléments cylindriques s'emboftant de manière télescopique dont les extrémités constituent des cloisons pour la carcasse. 4. Dispositif sous-marin selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sphères sont séparées par l'une des cloisons et des moyens élastiques sont prévus pour solliciter les sphères contre cette cloison. 5. Dispositif sous-marin selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le moyen de retenue consiste en des plaques circulaires légères d'un diamètre faiblement inférieur au diamètre intérieur des éléments cylindriques et pourvues respectivement d'un orifice central circulaire d'un diamètre inférieur à celui des sphères, et en ce que les moyens élastiques consistent en une pluralité de ressorts de tension fixés entre les plaques circulaires et cette dite cloison. 6. Dispositif sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de retenue consiste en un emballage en fibres caoutchoutées ou en mousse synthétique.