Brevet FR2640842A1 — publié le 19900622

Antenne hydrophonique linéaire modulaire directionnelle Le domaine de l'invention est celui des antennes hydrophoniques. Il est bien connu que la directivité d'une antenne linéaire composée d'hydrophones omnidirectionnels est omnidirectionnelle dans le plan perpendiculaire à l'axe de l'antenne. En particulier, il n'est pas possible de déterminer si une cible est située à droite ou à gauche de l'antenne. Toutefois, on sait obtenir une directivité en concevant une antenne à partir de deux dipôles orthogonaux. Comme représenté en Fig. 2, si D est la distance séparant les deux capteurs 22, 23, et 25, 26, de chaque dipôle 21 et 24, la fonction de directivité est 2 sin (nD sinS) pour un des dipôles et 2 sin(nD cose) pour l'autre dipôle, e représentant la direction. Si la longueur d'onde n'est pas trop grande devant D, on trouve la direction par tge. Il est avantageux de réaliser une antenne comportant au moins un module directif fonctionnant sur ce principe. Or, dans le cas o l'on souhaite pouvoir obtenir une directivité horizontale et/ou verticale, par exemple, il est nécessaire de disposer de plusieurs hydrophones alignés dont les signaux sont combinés. Dans ce cas, on se heurte à la difficulté de calage des modules directifs les uns par rapport aux autres. Le problème résolu par l'invention est d'obtenir la même référence d'angle pour l'ensemble des modules hydrophoniques dans une flûte d'écoute. Il faut en effet limiter dans ce cas la rotation de la flûte autour de son axe (par exemple 2 ). En même temps, il faut conserver un pas constant entre hydrophones pour garantir la formation de voies directives, tout en gardant l'antenne flexible pour autoriser son enroulement, et rigide pour la navigation. De plus, il faut ménager un passage d'un module à l'autre pour le cablage électrique. Ces objectifs sont atteints à l'aide d'une antenne hydrophonique linéaire du type constituée d'une pluralité de capteurs hydrophoniques omnidirectionnels caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module d'antenne directif comportant deux paires de capteurs hydrophoniques formant deux dipôles orthogonaux, ledit module étant associé à des moyens d'identification de la direction des sources d'ondes captées. De façon avantageuse, chaque module comporte 4 capteurs surfaciques de pression en PVDF montés sur un support parallélépipédique en mousse syntactique et enrobés dans un surmoulage en polyuréthane. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, l'articulation entre modules directifs est constituée par un tube annelé traversé par un toron de câbles électriques comportant un jonc central. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans les dessins annexés dans lesquels: 20. la Fig. 1 représente une vue schématisée en perspective d'un module directif d'antenne hydrophonique selon l'invention; la Fig la est une coupe en section transversale du module de la Fig. i; 25. la Fig. 2 illustre le principe d'utilisation des deux dipôles orthogonaux pour le relevé de direction d'une source d'ondes captées; la Fig. 3 schématise un mode de polarisation d'un capteur surfacique bilame utilisé dans un module d'antenne de l'invention; la Fig. 4 schématise l'élément de liaison de deux modules directifs de l'antenne de l'invention. Comme représenté en Fig. 1, chaque module hydrophonique est constitué par un support parallélépipédique 11 section carrée réalisé dans un matériau rigide transparent aux ondes acoustiques (c'est-à-dire dont le produit densité- vitesse est proche de celui de l'eau). Ce matériau qui doit pouvoir être usiné facilement est avantageusement constitué d'une mousse syntactique. Sur les quatre faces latérales du support sont placés quatre capteurs surfaciques "bilames" 12 en polymère piezoélectrique dont l'épaisseur ne dépasse avantageusement pas 2 à 3 mm. Comme représenté en Fig. 3, chaque capteur est avantageusement constitué de trois électrodes métalliques 31, 32, 33, polarisées selon les sens indiqués par les flèches 34, 35. Les électrodes sont espacées par deux couches intermédiaires en PVDF (Polyfluorure de vinylidène). Un logement 13 est réservé pour l'électronique. Le support 11 est évidé au centre 14 (Fig. la) pour permettre le passage des connexions et le maintien des articulations intermodules 41. On remarquera que les capteurs surfaciques 12 ne sont pas en contact avec le support 11 pour éviter que les déformations du support 11 ne perturbent le fonctionnement des capteurs 12. On réalise un interface 15 en matériau viscoélastique, par exemple du polyuréthane, qui constitue également avantageusement un surmoulage de l'ensemble. Comme illustré en Fig. 4, l'articulation entre modules 10 est préférentiellement réalisée au moyen d'un élément tubulaire annelé 41 en matière plastique présentant une résistance à la torsion élevée. Le toron 42 de câbles de connexions électriques comporte un jonc 43 en fibre carbone ou de verre qui procure de la rigidité à la flexion et qui s'étend sur toute la longueur de l'antenne. Un tel jonc 43 garantit ainsi l'absence d'ondulations lors de la navigation de l'antenne. Le support 10 est avantageusement fabriqué en deux parties longitudinales sensiblement symétriques, l'évidement central 14 étant cannelé à chaque extrémité destinée à être reliée à un autre module, afin d'y coller les anneaux de l'articulation 41. On obtient ainsi une tenue en traction élevée. Le "chapelet" de modules ainsi réalisé est avantageusement mis en place dans une gaine remplie d'huile isolante comme il est connu dans les flûtes d'écoute passive. A titre d'exemple, on a réalisé une telle antenne comportant 32 modules espacés de 112 mm fonctionnant dans une bande de fréquences située autour de 3,5 kHz. La torsion intermodule constatée s'est limitée à 2 au maximum. REVENDICATIONS 1. Antenne hydrophonique linéaire du type constituée d'une pluralité de capteurs hydrophoniques omnidirectionnels caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un module d'antenne directif (10) comportant deux paires (21, 24) de capteurs hydrophoniques (22, 23, 25, 26) formant deux dipôles orthogonaux (21, 24), ledit module (10) étant associé à des moyens d'identification de la direction des sources d'ondes captées. 2. Antenne selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit module est constitué par un support parallélépipédique (11) portant un capteur hydrophonique (12) sur chacune de ses quatre faces latérales. 3. Antenne selon la revendication 2 caractérisée en ce que lesdits capteurs hydrophoniques (12) sont des capteurs surfaciques de pression. 4. Antenne selon la revendication 3 caractérisée en ce que lesdits capteurs surfaciques de pression (12) sont des bilames en PVDF. 5. Antenne selon la revendication 2 caractérisée en ce que ledit support parallélépipédique (11) est réalisé en mousse syntactique. 6. Antenne selon l'une quelconque des revendications de 1 à 5 caractérisée en ce que ledit module (10) est enrobé dans un surmoulage en polyuréthane. 7. Antenne selon la revendication 1 du type comportant au moins deux modules (10) directifs superposés, caractérisée en oe qu'elle comporte des moyens de liaison (41) desdits modules (10) constitués par un élément tubulaire annelé à résistance élevé à la torsion, solidaire du support (11) de chacun des modules adjacents (10). 8. Antenne selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit élément tubulaire (41) est traversé par un toron (42) de câbles électriques de connexion desdits modules. 9. Antenne selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit élément tubulaire est traversé par un jonc (43) de rigidification en flexion de la liaison, constitué en matière telle que de la fibre carbone ou de verre. 10. Antenne selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit support parallélépipédique (11) est constitué en deux parties longitudinales (16, 17) essentiellement symétriques collées, munies extérieurement de cannelures de réception dudit élément tubulaire de liaison (41) à au moins une de leurs extrémités.