Brevet FR2647911A1 — publié le 19901207

PROCEDE DE REALISAT1ON ET DE FIXATION D'UN REVETEMENT AYANT POUR BUT D'EVITER LA DETECTION ACOUSTIQUE D'UN OBJET IMMERGE ET REVETEMENT REALISE A LAIDE D'UN TEL PROCEDE. La présente invention concerne un procédé de réalisation et de fixation d'un revetement ayant pour but d'éviter la détection acoustique d'un objet immergé, par exemple, par identification par sonar. par hydrophone ou par antenne acoustique. La présente invention a aussi pour objet un revetement réalise a I'aide d'un tel procédé. On sait que I a marine emploie couramment des sonars afin de détecter a distance des objets immerges, qu'jus soient mobiles comme des sous-marins ou fixes comme des mines marines. Le principe de détection a distance d'objets sous-marins par un sonar consiste à capter les ondes acoustiques renvoyées par un objet. ondes préalablement emisec par le sonar Pcur éviter qu'un objet immergé renvoie. réfléchisse ou diffuse une onde acoustique venue le frapper, il est possible de munir cet objet d'un revetement dit wanéchoTquet, c'est--dire d'un revetement absorbant le plus complètement possible des ondes acoustiques qu'il reçoit. En particulier, un tel revetement doit, A la fois, etre suffisamment absorbant et empêcher, ou du moins reduire suffisamment, la réflexion ou la rétrodi ffusion d'une onde acoustique par l'objet a dissimuler. On utilise généralement, a cette fin, un revetement, qui possede une bonne absorption acoustique et qui ne présente pas de nette discontinuité d'impédance acoustique, notamment au niveau de son interface avec l'eau de mer. On sait que de bons revetements utilisables sont des revetements dont l'absorption croît progressivement a partir de leur surface destinée å etre en contact avec l'eau et qui sont en un matériau hétérogène. ce qui permet d'obtenir de bonnes propriétes d'absorption. par exemple un matériau charge par des particules absorbantes réparties de façon d réaliser une variation continue des propriétes acoustiques du revêtement. Il est déja connu, notamment, d'utiliser comme revetement des revêtements solides a base polymère, dans lesquels sont réparties de façon judicieuse, des charges de noir de carbone, de gaz, ou similaires. Cependant, de tels revetements, qui peuvent, par exemple, etre du type de celui qui est présenté dans la demande de brevet publiée sous le numéro FR2.546.127, et, que l'on réalise en juxtaposant sur la surface de 1 'ob j e t a protéger des plaques ou ocs de revêtements, ont généralement une épaisseur importante, ce d'autant plus, que les ondes qu'ils doivent absorber ont de grandes longueurs d'ondes, ces longueurs d' ondes tant celles qui se rencontrent usuellement dans le domaine de la détection des sousmarins. Or, du fait de leur épaisseur importante. ainsi que de divers autres facteurs (taux de charge et etat des polymères, par exemple), ces revetements présentent des raideurs élevées. En consequence, leur adaptation a la surface des objets a dissimuler, est rendue difficile, notamment lorsque les surfaces à dissimuler, comme les coques de sous-marins, presentent de nombreuses irrégularités, (par exemple, soudures ou tetes de rivet), des courbures complexes, ainsi que de brusques variations d'orientation (jonction de tubes, de tubulures, de tiges et meme de kiosques avec le corps principal de l'objet a dissimuler). 1 1 en résulte souvent, entre les surfaces å dissimuler et leur revêtement, des poches d'air, qui ont pour effet de modifier les caractéristiques acoustiques du système de façon imprévisible et surtout importante, ces poches d'air étant å la source de discontinuites d'impédance acoustique nuisibles à la qualité du revetement. En outre, du fait de leur raideur et des difficultés rencontrées pour les adapter à la surface de 1' objet à dissimuler, et sous l'effet des tensions dues au milieu environnant, aux chocs et aux contraintes diverses que subit l'objet lors de ces déplacements dans le milieu marin, ces revetements subissent souvent des arrachements ou des décollements par rapport aux surfaces sur lesquelles ils sont posés, ce qui fait disparaître localement 1s protection initialement réalise. La présente invention propose, de réaliser un r vOtement anéchoTque ayant a la fois les propriétés désirées contre les détections acoustiques et de bonnes propriétés d' adhérence et de fixation sur la surface des objets concernés. ainsi qu'une bonne distance a l'arrachement. Pour ce faire, la présente invention propose de realiser un revetement en employant des bandes minces, larges, et longues adhérant à la surface de l'objet à dissimuler et facilement adaptables à cette surface, et en particulier aux singularités de cette surface, ces bandes étant enroulées autour de cette surface, les unes sur les autres, selon des chevauchements et des croisements permettant d'établir progressivement un revetement d'epaisseur et de propriétés acoustiques convenables, qui comporte une très forte résistance aux efforts permanents ou momentanés d'arrachement. La présente invention a donc pour objet un procédé de réalisation et de fixation, sur la surface extérieure d'un objet destine à etre immergé, d'un revetement ayant pour but de protéger cet objet contre une détection acoustique éventuelle, par lequel on réalise ledit revtement à l'aide de bandes minces souples que l'on enroule autour de l'objet de façon à l'envelopper totalement. Avantageusement, on réalise un revetement comportant plusieurs couches superposées d'impédances acoustiques différentes, l'impédance acoustique du revetement variant dans son épaisseur sensiblement progressivement de couche en couche, la couche externe du revetement ayant une impédance acoustique voisine de celle de l'eau. On peut disposer les bandes minces qui réalisent le revetement, de façon qu'ellec s'entrecroisent et se chevauchent. Une couche peut alors comporter plusieurs épaisseurs de recouvrement, réalisées chacune d I'aide de tours de bandes disposés lec uns à cnté des autres et se chevauchant, les tours de bandes de de épa i s graisseurs de recouvrement succes - s ives étant disposé; selon des directions ontrecroisant. De préférence, une bande directement en contact avec la surface de l'obiet à dissimuler est collée sur cette surface par placage étroit de ladite bande sur ladite surface, sans occlusion d'air entre ladite surface et ledit objet. La surface externe du revet emen t peut etre elle-meme revêtue d'un enduit lisse. On peut inclure dans ledit revetement des surfaces ondulées ou bosselées et/ou des champs de pointes. L'objet à protéger comportant des elements en saillie par rapport à son corps principal, on peut enrouler lesdites bandes minces autour desdits éléments en saillie. On peut aussi adapter localement la forme et l'épaisseur du revetement pour tenir compte de particularités locales de la surface de 'objet. La présente invention a aussi pour objet, un revetement réalisé et fixé sur la surface extérieure d'un objet destiné à etre immergé par mise en oeuvre d'un tel procédé, et étant realisé a l'aide de bandes minces collées sur l'objet et les unes sur les autres. Avantageusement, une bande mince est réalisée en un matériau chargé en noir de carbone et/ou en particules denses et/ou en gaz. De préférence, le matériau de base d'une bande mince est un élastomère ; ce matériau de base peut etre le nssoprene. Pour mieux faire comprendre l'invention, on va décrire maintenant, à titre illustratif et non limitatif, un mode de mise en oeuvre d'un procédé conforme h I'invention ainsi qu'un mode de réalisation d'un revetement conforme à l'invention. Pour realiser un revetement conforme à l'invention. on colle sur la surface de l'objet à protéger, des bandes minces que l'con superpose et entrecroise afin de réaliser des couches successives ayant des propriétés acoustiques progressivement variambles. Ces différentes bandes minces sont préparées à partir d'un même materimu de base, souple et é las- tique, mélangé avec des charges acoust iquement actives dans des proportions qui varient pour chaque couche et qui permettent d'obtenir une variation progressive des propriétés du revetement. On commence. dans un premier temps, par coller sur la surface de l'objet à protéger celle des bandes acoustiques dont le matériau a le plus fort pouvoir absorbant, ce collage étant réalisé de façon que l'adhérence de la bande sur la surface d proteger soit la plus parfaite possible et ne comporte pas, en particulier, d' occlusion d'air entre la surface à protéger et la bande , ce malgré les particularites et irrégularités de ladite surface. Il est a noter que la mise en place d'un revêtement à I'aide de tel les bandes minces permet d' adapter très exactement ce revetement à la surface à protéger, ces bandes minces pouvant, notamment, s'enrouler sur les tubulures ou les tiges en saillie par rapport au coffre principal de l'objet à protéger. De plus, de tels enroulements servent alors d'enroulements de consolidation et accroissent nctablement la fiabilité de la fixation du revetement puisqu'ils permettent de compenser favorablement des efforts d'arrachement creés en milieu marin sur ce revetement. par des frottements ou des chocs. Lorsque l'on a réalisé un enveloppement de l'objet A protéger, selon un premier tour, A l'aide de la bande précitée, on procède à la pose de la meme bande selon un nouveau tour, en déposant cette bande à cc té de l'enveloppement réalisé précédemment et en opérant un chevauchement partiel de l'enveloppement de5a ralisé. Fn procédart par itération. et en combinant convenablement recouvrement partiel et croisement de longueurs successives de la bande. on réalise un recouvrement total de la su face à protéger, par une premiers coude. Une fois cette premiEre couche disposée, on entreprend la réalisation d'une seconde couche à l'aide de bandes en un matériau moins chargé. en procédant de la mme facon que précédemment. On ictère ensuite ce procédé de façon à construire les couches successives d'un revetement, chaque couche étant réalisée, afin de conferer au revetement une bonne qualité de résistance aux decollements et aux arrachements, par assemblage et superposition avec croisement et chevauchement de bandes minces d'un meme matériau, ce jusqu'a ce que l'épaisseur de couche nécessaire pour obtenir les bonnes propriétés acoustiques soit atteinte, ces différentes couches superposes permettant d'obtenir un recouvrement ayant des propriétés acoustiques progressivement variables dans son épaisseur. En déposant la surface terminale du revetement. on prend soir. de donner b celle-ci une apparence parfaitement lisse et régulière. 1 1 est aussi possible, notamment lorsqu'il s'agit de sousmarin, de terminer le revetement en déposant sur la surface externe de l'ensemble. une bande particulièrement mince et souple ayant une largeur suffisante. On peut aussi penser à déposer sur la sur face de l'ensemble, un enduit lisse, continu et adhérant au matériau de la couche externe de revêtement. cet enduit ayant des propriétés acous tiques les plus voisines possible de celles de liteau, tout en avant une très bonne tenue au contact de l'eau et une solidité suffisante. Si l'on se place dans le cas d'ondes accustiques d'environ 1 k:H2, qui sont celles utilisées le pluc souvent pour la détection des navires sous- marins. on pourra utiliser, de façon connue, comme matériau de base, un élastomère vulcanisable ayant une bonne tenue en présence d'eau de mer et des propriétés acoustique voisines de celles cllec d- I'e. tellec au'un polychloroprène (néopréne), et, par exemple, un élastomère vendu par la société "Monsanto" sous la dénomination "Santoprene", qui est un élastomère thermoplastique autorisant le soudage de bandes minces entre elles. La colle utilise pourra être une colle néoprène fabriquée par la societé "Bostlk". Les charges rajoutées à cet élastomère, en complément des charges normales, sont tel les que ledit materiau élastomère comporte des inclusions de quelques dizièmes de millimètres en une matière dense, tel le que du noir de carbone ou du métal dense en poudre, ou en gaz. L'épaisseur totale du revetement est d'environ 50 mm ; elle est réalisée par 5 couches de compositions différentes, la teneur en charge complémentaire allant jusqu'a 30 X de matières denses et 1 S de gaz. Les bandes utilisées ont une épaisseur de i millimètre, une largeur d'un mètre et une longueur de plusieurs centaines de mètres. La couche la plus externe, au contact de l'eau, est celle formée de néoprène normalement chargé et vulcanisé (sans emploi de charges ayant un roule acoustique spécial). La couche la plus interne, en contact avec la coque du sous-marin, est la couche la plus absorbante et est celle renfermant le taux de charge le plus important. Pour des protections acoustiques contre des ondes de quelques centaines de KHz, l'épaisseur de revêtement pourra etre réduite, tandis que pour des protections acoustiques contre des ondes de quelques KHz, l'épaisseur du revêtement sera augmentée, 'epa i sseur g loba le. le nombre de couches et I 'epai sseur de chaque couche étant fonction de l'absorption que l'on désire. En outre, un tel revFtement est localement adaptable. puisque l'on peut. a volonté. accroître cu diminuer l'épaisseur de la zone d'absorption. Enfin, il est possible d'inclure, entre deux revetements de bandes minces des champs de pointes ou des étendues de surfaces ondulées ou bosselées modifiant la réflexion ou la rétrodiffusion des ondes acoustiqlJes. 1 est plus particulièrement recommandé d'utiliser des bandes de forte largeur (un mètre ou plus), afin d'obtenir un recouvrement solide et cohérent. II est néanmoins possible de modifier et de réduire cette largeur par découpage, afin de tenir compte du profil d'une zone particulière de la surface à recouvrir. Les bandes minces sont obtenues par calandrage ou extrusion, I'utilisation de bandes de grandes longueurs étant autorisée par la faible épaisseur desdites bandes. II est à noter qu'un tel revetement peut aussi etre utilise pour lutter contre l'écoute passive. c'est-a-dire contre la détection d'objets à Partir de leur propre rayonnement acoustique. Un tel revetement sert a alors à réduite le brui t rayonné par l'objet et a le dissimuler d'une écoute visant à le détecter. Le revêtement doit alors permettre d'atténuer les ondes de basse fréquence et l'on peut. g cette fin. utiliser des bandes en des matériaux bitumineux ou des polymbres vinyliques, ces matériaux possédant de bonnes propriétés pour l'amortissement des vibrations de base fréquence dans une large gamme de fréquence. REVEND 1 CAT tONS 1 - Procédé de réalisation et de fixation. sur la surface extérieure d'un objet destiné à etre immergé, d'un revetement ayant pour but de protéeer cet objet contre une détection acoustique éventuel le, ce procédé étant caracterisé par le fait que l'on réalise ledit revetement à l'aide de bandes minces souples que l'on enroule autour de 1 'objet de façon à l'envelopper totalement. 2 - Procédé selon la revendication 1. caractérise par le fait que l'on réalise un revetement comportant plusieurs couches superposées d'impédances acoustiques diffrentes, I'impédance acoustique du revêtement ement variant dans son épaisseur sensiblement progressivement de couche en couche. la couche externe du revetement ayant une impédance acoustique voisins de celle de l'eau. 3 - Procédé selon l'une des reverdi cations 1 ou 2. caractérisé F3r le fait que l'on dispose les bandes minces qui réalisent le revetement, de façon qu'elles s'entrecroisent et se chevauchent. 4 - Procédé selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison. caractérisé par le fait qu'une couche comporte plusieurs épaisseurs de recouvrement, réalisées chacune à l'aide de tours de bandes disposés les uns à ct,té des autres et se chevauchant, les tours de bandes de deux épaisseurs de recouvrement succeF- sives étant disposés selon des directions s' entrecroisant. 5 - Procédé selon l'une des revendications i à 4, caractérisé par le fait qu'une bande directement en contact avec la surface de l'objet à dissimuler est colle sur cette surface par placage étroit de ladite bande sur ladite surface, sans occlusion d'air entre ladite surface et ledit objet. 6 - Procédé sel or l'une des revendications 1 a 5. caractérisé par le fait que la surface externe du revetement est elle-même revêtue d' un enduit lisse. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on inclut. dans ledit revetement des surfaces ondulées ou bosselées Pt/ou des champs de pointes. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'objet à protéger comporte des éléments en saillie par rapport à son corps principal caractérisé par le fait que l'on enroule lesdites bandes minces autour desdits éléments en saillie. 9 - Procédé salon l'unis des revendications I à 8. caractérisé par le fait que l'on adapte localement la forme et l'épaisseur du revetement pour tenir compte de particularités locales de la surface de 1 'ob j et. 10 - Revetement réalisé et fixé sur la surface extérieure d'un objet destiné à être immergé par mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérise par le fait qu'il est réalisé à l'aide de bandes minces collées sur l'objet et les unes sur les autres. Il - Revetement selon la revendication 10. caractérisé par le fait qu'une bande mince est réalisée en un matériau chargé en noir de carbone et/ou en particules denses et/ou en gaz. 12 - Revetement selon l'une des revendications 10 ou 1i, caractérisé par le fait que le matériau de base d'une bande mince est un élastomère. 13 - Revetement selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le matériau de base est le néoprène.