Brevet FR2522226A1 — publié le 19830826

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant d'établir une liaison sous-marine acoustique avec un appareil immergé doté d'un transducteur électroacoustique - émetteur (projecteur acoustique ) et/ou récepteur (hydrophone) - directif. Dans le milleu sous-marin, quand on ne veut pas utiliser des câbles de transmission électriques ou optiques et quand la distance dépasse quelques mètres, le seul moyen de communication est le rayonnement acoustique. On dispose dans l'eau un "projecteur" jouant le rôle d'un haut-parleur et un "hydrophone" jouant le rôle d'un microphone. Ces deux transduoteurs convenablement orientés permettent la transmission de signaux jusqu'à une distance pouvant atteindre une dizaine de kilomètres. Une mauvaise disposition de l'un des deux transduc- teurs peut compromettre la transmission des signaux. C'est ce qui arrive parfois dans le cas d'un hydrophone installé sur un appareil que l'on largue en mer et destiné à commander, sur réception d'ordres acoustiques, divers dispositif@ installés dans l'appareil et permettant opérations telles différehtes/qu'observations, prélèvements ou interventions Un ordre acoustique peut également autre utilisé pour faire remonter l'appareil en fin d'opération, par largage d'un lest. L'appareil peut être stabilisé en cours de sa descente; mais, en se posant sur un fond dur et irrégulier, il risque de prendre une inclinaison telle que l'hydrophone, dont le champ d'écoute est généralement inférieur à la moitié de l'espace, est partiellement masqué par l'appareil ; s'il pose sur un fond mou, l'appareil risque autre partiellement envasé et l'écoute est également compromise. Dans le but d'écarter de tels inconvénients, la présente invention concerne un procédé aui consiste à - acousti@@ éjecter de l'appareil en immersion le transducteur electro-/ et à le maintenir à distance de celui-ci dans une orientation déterminée par un câble auquel il est fixé et qui se tand, lors de ladite éjection, sensiblement verticalement entre l'appareil et un flotteur attaché à l'extrémité du câble. Selon ce procédé,le transducteurélectro-acoustique est fixé non plus à l'appareil immergé, mais à un câble attaché à ce dernier et tendu par un flotteur.Cela permet de donner au transducteur, en particulier à un hydrophone, stabilisé à une certaine hauteur au-dessus de l'appareil, toute orientation voulue d'une manière bien déterminée, indépendamment de la situation de l'appareil au fond de la mer, de sorte que des conditions d'émission ou de réception optimales (orientation propice et absence d'effet de masquage) sont assurées en toutes circonstances Un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ainsi défini est, selon l1invention,caractérisé par le fait qu'il comprend un cible attaché par une extrémité à l'appareil et par son autre extrémité à un flotteur, un transducteur électro-acoustique assujetti à ce câble en un point intermédiaire de sa longueur et un moyen d'éjection capable, sur coi-nde, d'expulser de l'appareil, auquel ils sont initialement incorporés, le flotteur et à sa suite, le cible portant 1* transducteur, De préférence, le câble se compose de deux tronçons distincts entre lesquels est interposé le transducteur et qui se rattachent mutuellement par l'intermédiaire de ce dernier. Il convient que la portion du cible comprise entre le trànsducteur et l'appareil soit constituée par un câble éleotro-tracteur assurant à la fois la retenue mécanique du tracsdzcteur et sa liaison électrique à l'appareil. Dans une forme d'exécution préférée, le transducteur est initialement (c'est-à-dire avant son éjection) logé dans un bottier que comporte l'appareil et qui est fermé par un couvercle amovible constitué avantageusement par isole le flotteur précité, qui/acoustiquement le trans@ucteur de l'espace extérieur et évite ainsi tout fonctionnement intempestif des dispositifs que renferme l'appareil par réception de bruits parasites divers avant la mise en place de celui-ci au fond de la mer. Le moyen d'éjection du flotteur peut être constitué par un ressort tendant à chasser celui-ci vers l'extérieur et assurant son expulsion lors de l'effacement commandé de moyens de retenue du flotteur sur l'appareil. Bus en détail , dans la phase initiale précédant l'éjection du tranaducteur, celui-ci peut titre placé à l'intérieur du ressort d'éjection, constitué par un ressort à boudin, tandis que la portion de cible qui le relie au flotteur est renfermée dans une cavité de celui-ci et que la portion de câble qui le relie à l'appareil est bobinée contre la face interne d'un mandrin cylindrique dont la face externe assure le guidage dudit ressort.Quant aux moyens de retenue du flotteur ils peuvent comprendre une sangle fixée à l'appareil par des attaches dont l'une au moins peut s'effacer pour libérer la sangle et, par là, le flotteur. D'autre part, à ces moyens de retenue peut Entre associé un déclencheur qui commande leur effacement sprès la mise à l'eau de l'appareil, soit au bout d'un certain laps de temps, soit à l'atteinte d'une pression hydrostatique déterminée. I1 peut s'agir, dans le premier cas, d'un dispositif temporisé comportant une attache fusible en alliage de magnésium se rompant par corrosion dans l'eau de mer au bout d'une durée déterminée, et, dans le second cas,d'un dispositif hydrostatique avec une capsule manométrique déclenchant la libération à une certaine profondeur d'immersion. On peut encore prévoir un dispositif de déclenchement simple, tel qu'une goupille amovible verrouillant la sangle précités, actionné mécaniquement au moment où l'on juge que le - acoustique - - - - -. - transducteur electro-/ peut être éjecté de l'appareil. La description qui va suivre,en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement un appareil immergé pourvu d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente, en coupe et à plus grande échelle la partie de l'appareil où ledit dispositif est logé avant son éjection. On voit sur la figure 1 un appareil 1 destiné à effectuer au fond de la mer difrérentes opérations de mesures, de prélèvements ou d'interventions ne nécessitant pas une orientation et un positionnement précis sur le fond 15. I1 est largué à une certaine hauteur au-dessus du fond à partir d'un bâtiment de surface ou d'un véhicule sous-marin > ou encore par un plongeur ; dans les deux derniers cas, en effet le véhicule ou le plongeur ne descend pas Jusqu'au fond afin d'y déposer l'appareil, pour diverses raisons de sécurité pression hydrostatique excessive, navigation difficile risque d'explosion de mines, etc. Cet appareil est muni d'un hydrophone 4 qui lui permet de recevoir des signaux par voie acoustique. L'hydrophone 4, en forme de capsule cylindrique, présente un diagramme de réception non omni-directionnel : il n'est sensible que dans le demi-espace vers lequel est tournée s; face active 16. Afin qu'il soit toujours en mesure de recevoir des signaux acoustiques venant d'au-dessus/l'appareil 1, il est fixé, sa face active 16 tournée vers le haut à un ctble 8,10 attaché à l'appareil 1 et maintenu en situation sensiblement verticale par un flotteur 5. Plus précisément, le cible précité se compose d'éléments 8 et 10 distincts, reliés mutuellement par l'intermédiaire de l'hydrophone, l'élément supérieur 10 étant attaché au centre de la face active 16 de celui-ci et l'élément inférieur 8 au centre de la face opposée 17.L'élément 8 est un tronçon de cible électro-tracteur qui assure la liaison de l'hydrophone 4 à l'appareil non seulement méc@iquement, mais électriquement pour acheminer vers c@@ud-ci les signaux reçus. Sur la figure, le cible 8,10 n'est pas rigoureusement vertical car on a supposé qu'il était soumis à un courant marin 18. Lors de l'opération d'immersion de l'appareil 1, l'hydrophone 4 ainsi que le rible 8, 10 et le flotteur 5 se trouvent incorporés à l'appareil ; ils ne sont déployés dans la situation représentée à la figure 1 que lorsque l'appareil 1 a atteint le fond 15, de la manière qui va maintenant entre précisée à l'aide de la figure 2. Cette figure montre que sur l'appareil I est fixé, par l'intermédiaire d'un flasque 19, un bottier 2 qui gracie à un joint 3, peut constituer une porte étanche pour l'appareil. Le bottier 2, qui sert de logement initial à l'hydrophone 4, comporte un épais couvercle 5 qui constitue, après éjection, le flotteur 5 précité ; à cet efftt, il est réalisé en un matériau de faible densité par exemple une matière plastique cellulaire.Avant éjection, ce couvercle est maintenu sur le bottier 2 par une sangle 6 amovible. L'nydrophone 4 est alors bloqué dans le bottier 2 et isolé acoustiquement vis à vis de l'extérieur de manière à autre sourd à tout signal acoustique ceci est une mesure de sécurité évidant tout fonctionnement parasite des organes commandés par l'hydrophone pendant les opérations d'immersion de l'appareil et Jusqu'à l'éjection de l'hydrophone hors de ce dernier. Le couvercle 5 est relié à l'hydrophone 4, du capté de la face active 16 de celui-ci, par le câble 10 dont le rale est purement mécanique et qui est constitué par un simple filin. Du côté de sa face 17 opposée à h précédente, l'hydrophone est relié par le câble 8 à l'appareil 1. Ce câble a un double rale mécanique et électrique ; il s'agit pour cette raison d'un câble électro-tracteur, qui franchit le fond du bottier 2 par une traversée de paroi 20 isolante et étanche et est connecté d'une part à l'hydrophone 4 et d'autre part aux circuits électrique de l'appareil 1. Entre le couvercle 5 et le fond du bottier 2 est interposé un ressort à boudin 7 qui, lorsque le couvercle 5 est en place et maintenu par la sangle 6, est comprimé, de sorte qu'il est en mesure, en se détendant, de causer l'éjection du couvercle 5 lorsque la sangle 6 est détachée. Ce ressort 7 est disposé autour d'un mandrin de guidage 9 cylindrique, sur la face intérieure duquel est bobiné le cible 8, tandis que le cible 10 est logé dans une cavité 21 creusée dans le couvercle 5. La sangle 6 est constituée par une lame rigide convenablement conformée, sont les extrémités sont fixées au flasque 19 par des attaches ; l'une des extrémités de la sangle est retenue par un arceau 11 fixe et l'autre par une goupille 12 amovible traversant transversalement un dligt coulissant 14 qui passe dans un trou de la sangle et pénètre par un canal percé dans le flasque 19, dans l'appareil 1 vers l'intérieur duquel il est sollicité par un ressort de rappel (non représenté). Une vis de sécurité 13 est prévue, associée à une rondelle 22, dont l'enlèvement prélable conditionne l'effacement du doigt 14 dans l'appareil 1 et la libération de la sangle 6. Après largage de l'appareil 1, la goupille 12 est arrachée, par traction sur un fil 23 qui lui est attaché, quand l'appareil s'éloigne du bateau, de l'engin ou du plongeur qui l'a amené sur le site. La vis de sécurité 13 ayant été préalablement enleva le doigt 14 s'enfonce alors dans l'appareil, où il active divers dispositifs par l'intermédiaire d'un bottier de commande 24, et la sangle 6 se détache et bascule autour de l'arceau il libérant le couvercle 5. Celui-ci est éjecté du bottier 2 par l'effet du ressort 7 et éventuellement, si l'appareil 1 n'est pas trop incliné, par l'effet de sa flottabilité. Puis le couvercle 5 remonte dans l'eau par l'effet de sa seule flotabilité et tend le filin 10. L'hydrophone est alors extrait du bottier 2 et le cible électrotracteur 8 se déroule Quand ce dernier, à son tour, est tendu, l'ensemble se trouve dans la disposition finale représentée à la figure 2. L'appareil 1 repose alors sur le fond 15 de la mer en une position quelconque éventuellement partiellement envasé (il peut même à la longue être complètement recouvert de vase). De l'appareil 1 sort sensiblement verticalement le cible électrotracteur 8, au bout duquel l'hydrophone 4 a une position parfaitement orentée, du fait à la tension communiquée par le flotteur 5 au cible 8,10 ; dans l'exemple représenté il est capable de recevoir des signaux acoustiques de commande pouvant provenir quasiment de tout le demi-espace situé au-dessus de lui. La longueur du filin 10 est choisie telle que l'effet de masquage du flotteur 5 sur l'hydrophone soit insignifiant. Parmi les signaux envoyés à l'appareil 1, certains peuvent déclencher, en fin de mission le largage d'un lest ou le gonflage d'un de sa recuperation. ballon provoquant la.remontée de l'appareil a la surface en vue/ REVENDICATIONS 1. - Procédé d'établissement d'une liaison sous-marine acoustique avec un appareil immergé doté d'un transduc- tueur électro-acoustique - émetteur et/ou récepteur - directif, caractérisé par le fait qu'il consiste à éjecter de l'appareil (1) le transducteur (4) et à le maintenir à distance de celui-ci dans une orientation déterminée par un câble (8,10) auquel il est fixé et qui se tend, lors de ladite éjection, sensiblement verticalement entre l'appareil(l) et un flotteur (5) attaché à l'extrémité du câble. 2. - Dispositif Permettant d'établir une liaison Immeraé sous-marine acoustique avec un appareil@conformement au procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un cible (8,10) attaché par une extrémité à l'appareil (1) et par son autre extrémité à un flotteur (5), un transducteur électro-acoustique (4) assujetti à ce cible en m point intermédiaire de sa longueur et un moyen d'éjection (7) capable, sur commande, d'expulser de l'appareil (1),auquel ils sont initialement incorporés, le flotteur (5) et, à sa zuite, le cible (8, 10) portant le transducteur (4). 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le cible se compose de deux tronçons distincts (8 et 10) entre lesquels est interposé le transducteur (4). 4. - Dispositif selon la revendication 2 ou ) caractérisé par le fait que la portion du câble (8) comprise entre le transducteur (4) et l'appareil (1) est constituée par un câble électro-tracteur assurant à la fois la retenue mécanique du tranaducteur (4) et sa liaison électrique à l'appareil (1). 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé par.le fait que le transducteur (4) est initialement logé dans un bottier (2) que comporte l'appareil (1) et qui est fermé par un couvercle amovible (5) isdant acoustiquement le transducteur (4) de l'espace extérieur. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le couvercle (5) est constitué par le flotteur précité. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que le moyen d'éjection du flotteur (5) est un ressort (7) tendant à chasser celui-ci vers l'extérieur et assurant son expulsion lors de l'effacement commandé de moyens de retenue du flotteur sur l'appareil (1). 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'initialement le transducteur (4) est placé à l'intérieur du ressort d'éjection (7), constitué par un ressort à boudin, que la portion de câble (10) qui le relie au flotteur (5) est renfermée dans une cavité (21) de celuici et que la portion de câble (8) qui le relie à l'appareil (1) est bobinée contre la face interne d'un mandrin (9) cylindrique dont la face externe assure le guidage dudit ressort (7). 9.- Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les moyens de retenue du flotteur (5) c.mprennent une sangle (6) fixée à l'appareil (1) par des attaches (11,12) dont l'une au moins peut s'effacer pour libérer la sangle (6) et, par là, le flotteur (5). 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait qu'aux moyens de retenue est associé un déclencheur qui commande leur effacement après la mise à l'eau de l'appareil (1), soit au bout d'un certain laps de temps, soit à l'atteinte d'une pression hydrostatique déterminée.