Brevet FR2605752A1 — publié le 19880429

PERISCOPE POUR SOUS-MARINS, A SYSTEMES PERFECTIONNES DE MONTAGE ROTATIF ET DE TRANSMISSION DE SIGNAUX La présente invention se rapporte à des périscopes équi- pant des sous-marins. Des mâts de périscopes sous-marins sont bien connus, et sont principalement implantés sur des sous-marins pour per- mettre diverses observations, entre autres différentes mesures de détection devant être effectuées au-dessus du niveau de l'eau lorsque le sous-marin est immergé juste au-dessous de ce niveau et est soumis à une pression d'eau située dans la plage de O pascal à X pascals (X étant un paramètre théorique pour le sous-marin), tandis que seule la région la plus haute ou tête du mât émerge du niveau de l'eau. Dans des périscopes classiques, il est prévu un boitier externe intégralement étanche sur toute sa longueur et ren- fermant, dans sa région extrême, divers instruments d'obser- vation et de détection ainsi qu'éventuellement un appareil- lage de communications, qui sont montés à l'extrémité distale d'un mât rotatif rendu étanche, renfermant les composants électriques et optiques sensibles des instruments et de l'ap- pareillage. Une simple boite à étoupes est intercalée entre la coque du bâtiment et le boitier, pour empêcher que l'eau s'immisce entre ces parties, tout en autorisant un déploie- ment et une rétraction du mât. Si un quelconque volume d'eau parvient quand même à franchir la boite à étoupes, il peut être aisément éliminé sans aucun risque qu'il pénètre à l'in- térieur du mât. Du fait que toute la longueur du mât du pé- riscope traverse deux ponts ou plus par suite de la forme de réalisation unitaire appliquée, et en vue de protéger effi- cacement les dispositifs qu'il renferme, il occupe une part relativement grande de l'espace interne limité du sous-marin. Or, il s'est révélé que des améliorations notables en matière d'efficacité fonctionnelle et/ou d'utilisation de l'espace peuvent être obtenues en supprimant la majeure par- tie du mât, et en utilisant un bloc détecteur étanche permet- tant des mesures d'observation et de détection, ce bloc étant raccordé par un câble flexible à un dispositif transmetteur de signaux à distance. La présente invention fournit un périscope pour sous- marins, comprenant une tête de mât sur laquelle est monté un bloc détecteur étanche; un dispositif élévateur pouvant être implanté, en service, à l'extérieur du corps principal étan- che à l'eau de la coque d'un sous-marin,afin d'élever et d'abaisser ledit bloc détecteur par rapport à cette coque; un premier moyen d'entraînement en rotation, monté sur ledit dispositif élévateur pour faire tourner ledit bloc détecteur; un dispositif transmetteur de signaux, pouvant être monté ro- tatif dans un orifice pratiqué dans la coque et muni de moyens d'étanchement pour assurer un joint rotatif étanche entre ce dispositif et la coque, ledit dispositif étant doté, au-dessous desdits moyens d'étanchement, d'un cloisonnement annulaire des- tiné à empêcher, lors de l'utilisation du périscope, un quel- conque volume d'eau de franchir lesdits moyens d'étanchement à partir d'une région inférieure du dispositif équipée d'un connecteur rotatif transmetteur de signaux détectés, en vue de la connexion à des unités de traitement des signaux de sortie détectés, ledit dispositif pouvant être en liaison d'entrainement avec un second moyen d'entrainement en rota- tion disponible, lors de l'utilisation du périscope, pour faire tourner le dispositif par rapport à la coque, ledit dispositif étant raccordé audit bloc détecteur par un câble flexible assurant la transmission de signaux de détection entre ces derniers; ainsi qu'une unité de commande de l'en- trainement rotatif, conçue et agencée pour synchroniser la rotation dudit bloc détecteur et dudit dispositif transmet- teur de signaux. L'utilisation d'un périscope selon la présente invention permet d'éviter un certain nombre de problèmes liés à l'emploi d'un grand mât monobloc. D'une part, l'on supprime l'encombre- ment global du mât en évitant la nécessité dele loger à l'inté- rieur de la coque, ce qui libère un espace supplémentaire dis- ponible à d'autres fins. D'autre part, la masse et l'inertie sont considérablement réduites, ce qui implique un déploie- ment et un fonctionnement plus rapides. De préférence, une partie supérieure du dispositif trans- metteur de signaux est munie d'un moyen d'étanchement "stati- que" permettant de le bloquer sur la boite à étoupes, avec étanchéité à l'eau, à une pression d'eau sélectionnée rappor- tee à la pression d'eau opérationnelle limite du bloc détec- teur. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin an- nexé dont la figure unique est une coupe verticale générale schématique d'un périscope selon l'invention, illustrant son système de montage sur un sous-marin. La figure représente un mât 1 de périscope monté sur la coque 2 d'un sousmarin 3, à l'intérieur d'un dôme 4 perce, dans son extrémité supérieure 6, d'une ouverture 5 à travers laquelle l'extrémité supérieure ou tête 7 du mât 1 est dé- ployable à des fins d'observation. D'une manière plus détaillée, la tête 7 du mât présente un bloc détecteur 8 étanche supporté à rotation, en 9, sur le bras 10, déployable télescopiquement, d'un dispositif élé- vateur 11 monté en 12 sur la coque 2. Le dispositif 11 consis- te de préférence en un vérin hydraulique. Un moteur d'entrai- nement 13, monté sur le bras 10 et commodément actionné élec- triquement ou hydrauliquement, est équipé d'un câble flexi- ble 14 d'alimentation en puissance et est solidaire d'un pignon 15 à denture droite en prise d'entrainement avec une roue dentée 16 calée à la base du bloc détecteur 8, afin de faire tourner ce bloc. Un détecteur de positions 17, égale- ment monté sur le bras 10, est solidaire d'un pignon 18 à denture droite en prise d'entraînement avec la roue dentée 16 du bloc détecteur, pour maitriser la position angulaire de ce bloc 8 afin d'en commander la rotation et/ou de gou- verner la direction d'observation. 260575'2 Un dispositif 19 transmetteur de signaux à distance est monté rotatif en 20 à l'intérieur d'une boite à étoupes clas- sique 21, dans un orifice 22 pratiqué dans la coque. La boite à étoupes 21 est munie de moyens d'étanchement classiques ro- tatif 23a et "statique" 23b, ayant pour fonction d'assurer l'étanchéité de cette boite 21 à une pression d'eau prédéter- minée rapportée à la pression d'eau opérationnelle limite du bloc détecteur 8. Le dispositif transmetteur 19 est raccordé au bloc détec- teur par un câble flexible 24, par l'intermédiaire de joints statiques 25 et 26 étanches à l'eau. Des joints similaires 14a et 24a sont prévus entre les câbles respectifs 14, 24 et des boites de connexions associées 14b et 24b, ainsi que 14c entre la coque 2 et le câble 14 fournissant la puissance au moteur d'entrainement du bloc détecteur. Une roue dentée 27, fixée rigidement au dispositif trans- metteur 19 à l'intérieur de la coque 2, est en prise d'en- trainement avec le pignon 28 à denture droite d'un moteur électrique d'entrainement 29. Ce moteur 29 est relié à une unité de commande 30 à laquelle est également relié le moteur 13 entrainant le bloc détecteur, de manière à assurer une ro- tation synchrone de ce bloc 8 et du dispositif transmetteur 19. Par conséquent, les moteurs 13 et 29 sont menés en commun par l'unité de commande 30. L'un des moteurs 13 et 29 est avantageusement "asservi" à l'autre moteur. A son extrémité inférieure 31, le dispositif transmet- teur 19 est équipé d'un connecteur rotatif 32 reliant un sys- téme 33 de transmission de signaux de sortie, du bloc détec- teur 8 à des unités appropriées 34 et 35 de traitement et d'affichage. Le connecteur 32 possède des moyens de connexion appro- priés 36 de type approprié, tels que des bagues collectrices pour la transmission de signaux électriques et des joints "Sivers" (marque déposée) pour la transmission de signaux de micro-ondes, ainsi que des connexions de service comme par exemple un moyen d'accouplement rotatif à haute pression d'air pour transmettre un courant d'air comprimé à un moyen de re- froidissement du détecteur. Les moyens de connexion 36 sont protégés, à l'aide d'un cloisonnement annulaire 37, pour em- pêcher un quelconque volume d'eau de franchir le moyen d'étan- chement rotatif 23a. Pour protéger le câble 24 du bloc détecteur d'un éven- tuel encrassement et/ou d'une éventuelle détérioration lors de l'élévation et de l'abaissement du bloc 8, l'on a avan- tageusement prévu des enveloppes 38 et 39 rentrant télescopi- quement l'une dans l'autre, respectivement montées sur le dispositif 19 transmetteur de signaux, et sur le bloc détec- teur 8. L'enveloppe 38 citée en premier lieu supporte égale- ment la boite de connexion 24b associée au câble du bloc détecteur. Lorsqu'on utilise le mât de périscope à des profon- deurs de travail, le bloc détecteur 8 est élevé par le dis- positif élévateur 10, 11, et une rotation peut lui être li- brement imprimée sans aucune limitation dans l'un ou l'autre sens. Comme il ressort du dessin, les masses des parties tant rotatives que déployables télescopiquement sont considé- rablement réduites en comparaison avec des mâts convention- nels, ce qui favorise une réaction plus rapide et conditionne également des exigences considérablement moins sévéres en ma- tière d'entrainement et de puissance. Dans ce contexte, l'on fera également observer que, dans des périscopes classiques, le déploiement et la rétraction exigent que des forces de frottement importantes soient surmontées entre le mât du pé- riscope et les joints de la boite à étoupes, tandis que cette résistance de frottement est évitée grâce à la présente in- vention. Un autre avantage consiste en ce qu'on évite que de l'eau soit effectivement attirée à l'intérieur de la coque, ce qui se produit, dans des systèmes classiques, lorsque le mât de périscope est escamoté à l'intérieur de la coque à partir de l'environnement extérieur humide. Un autre avantage encore réside dans le fait que les moyens de connexion 36 se trouvent à l'intérieur de la coque, ce qui favorise leur maintenance. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au périscope décrit et représenté,sans sortir du ca- dre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Périscope pour sous-marins, caractérisé par le fait. qu'il comprend, en combinaison: une tête (7) de mât sur la- quelle est monté un bloc détecteur étanche (8); un disposi- tif élévateur (11) pouvant être implanté, en service, à l'ex- térieur du corps principal étanche à l'eau de la coque (2) d'un sous-marin,afin d'élever et d'abaisser le bloc détec- teur (8) par rapport à cette coque (2); un premier moyen d'entraînement en rotation (13), monté sur ledit dispositif élévateur (11) pour faire tourner ledit bloc détecteur (8); un dispositif (19) transmetteur de signaux, pouvant être mon- té rotatif dans un orifice (22) pratiqué dans la coque (2) et muni de moyens d'étanchement (23a, 23b) assurant un joint rotatif étanche entre ce dispositif (19) et la coque (2), ledit dispositif (19) étant doté, audessous desdits moyens d'étanchement (23a, 23b), d'un cloisonnement annulaire (37) destiné à empêcher, lors de l'utilisation du périscope, un quelconque volume d'eau de franchir lesdits moyens d'étan- chement (23a, 23b) à partir d'une région inférieure du dis- positif (19) équipée d'un connecteur rotatif (32) transmet- teur de signaux de détection, en vue de la connexion à des unités (34, 35) de traitement de signaux de sortie détec- tés, ledit dispositif (19) pouvant être mis en liaison d'en- tra nement avec un second moyen d'entraînement en rotation (29) disponible, lors de l'utilisation du périscope, pour faire tourner le dispositif (19) par rapport à la coque (2), ledit dispositif (19) étant raccordé audit bloc détecteur (8) par un câble flexible (24) assurant la transmission de signaux de détection entre ces derniers; ainsi qu'une unité (30) de commande de l'entraînement rotatif, conçue et agen- cée pour synchroniser la rotation dudit bloc détecteur (8) et dudit dispositif (19) transmetteur de signaux. 2. Périscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie supérieure du dispositif (19) trans- metteur de signaux est munie d'un moyen d'étanchement "stati- que" (23b) permettant de le bloquer sur la boite à étoupes (21), avec étanchéité à l'eau, à une pression d'eau sélection- née rapportée à la pression d'eau opérationnelle limite du bloc détecteur (8). 3. Périscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits premier (13) et second (29) moyens d'entraînement en rotation est constitué par un moteur électri- que mené en commun par l'unité (30) de commande de l'entraine- ment, l'un desdits moteurs électriques étant asservi à l'autre moteur électrique. 4. Périscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le câble flexible (24) est logé dans des enveloppes télescopiques (38, 39) dont l'une (39) est reliée au bloc dé- tecteur (8), l'autre enveloppe (38) étant reliée au disposi- tif transmetteur (19). 5. Périscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif élévateur (11) consiste en un vérin hy- draulique. 6. Périscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un dôme (4) monté sur la coque (2) forme, autour de la tête (7) du mât, un tube protecteur lorsque le dispositif élé- vateur (11) est en condition rétractée.