Brevet FR2650552A1 — publié le 19910208

La présente invention concerne des unités marines et plus particulièrement la construction de telles unités qui sont prévues pour être déployées sur et supportées par le fond de la mer. L'invention concerne en particulier des unités comportant un corps allongé contenant une charge utile qui doit être maintenue sur le fond de la mer en position approximativement verticale. Les unités peuvent servir à divers usages, mais en général l'invention concerne des unités relativement petites, par exemple des unités de moins de dix mètres de haut ou de préférence de moins de cinq mètres de haut; par exemple, de telles unités peuvent contenir des équipements électroniques tels que des équipements de navigation. La spécification de notre Brevet Britannique N GB-B-2163200 décrit et revendique une unité marine qui comporte un corps allongé contenant une charge utile et une pluralité de jambes ou béquilles adaptées pour reposer sur le fond de la mer et pour maintenir le corps dans une position approximativement verticale, chaque béquille étant reliée à une extrémité au corps, au moyen d'un pivot adjacent à l'extrémité inférieure du corps et chaque béquille pouvant pivoter depuis une position rapprochée adjacente au corps jusqu'àune position déployée en extension éloignée du corps, et un organe de manoeuvre dans le corps relié aux béquilles pour faire pivoter simultanément les béquilles depuis la position fermée jusqu'à la position déployée. Suivant la présente invention, l'organe de manoeuvre compor- te un élément commun mobile axialement qui est relié ou connecté à chaque béquille au moyen d'une tringle qui est articulée à pivotement sur la béquille en un point situé radialement sur l'intérieur de l'axe de pivotement de la béquille et disposé de telle sorte que lorsque la béquille est complètement déployée, des forces qui s'exercent sur la béquille et qui ten- dent à ramener la béquille en position fermée, n'agissent pas sur ledit élément commun dans une direction qui tend à ramener le piston dans une direction opposée à la direction de déploiement. Ainsi, la connexion est auto-verrouillable. Suivant la présente invention les béquilles de l'unité marine sont actionnées par un organe de manoeuvre unique, cet organe de manoeuvre étant constitué de préférence par un piston et un cylindre, de préférence un piston et un cylindre annulaire coaxiaux avec l'unité marine et de préférence de construction à double action et plus encore de préférence d'une construction à déplacement constant. L'agencement comportant un piston et un cylindre à déplacement constant et à double action, il n'est pas nécessaire de prendre en compte un "volume de tige de piston" et le fonctionnement est obtenu au moyen d'une pompe transférant du fluide hydraulique d'un côté jusqu'à l'autre côté du piston sans connexion à un réservoir, bien que l'on puisse prévoir une chambre de récupération. La pompe est de préférence une électro- pompe. A l'extrémité de l'unité éloignée des axes de pivotement des béquilles, il est prévu de préférence un couvercle retenu par les extrémités distales ou les plus éloignées des béquilles et qui est libéré par le déploiement des béquilles. De préfé- rence, on empêche les béquilles de se déployer au moyen d'une bague détachable au moment du déploiement. Il est prévu de pré- férence des moyens à ressorts qui tendent à déplacer les béquilles en direction déployée lorsque la bague est enlevée. De plus, de tels ressorts peuvent servir d'amortisseurs pour protéger le corps contre des chocs sur les béquilles lorsque celles-ci sont en position initiale de déploiement. De plus, ou en variante on peut prévoir des moyens d'amortissement entre les béquilles et le corps pour servir d'amortisseurs, et l'on peut combiner les ressorts et les moyens d'amortissement en une structure unique avec plongueur et cylindre intégrant un ressort hélico{dal. L'unité comporte de préférence un parachute marin ou ancre flottante, qui peut être connecté initialement à toutes les béquilles mais qui peut être détaché de toutes les béquilles sauf d'une seule d'entre elles, lors du déploiement des béquilles. Grâce à cet agencement, il est possible de prévoir que la béquille à laquelle l'ancre flottante est attachée en permanence, éloigne l'ancre flottante du corps, en position de déploiement complet. L'invention peut être mise en oeuvre dans la pratique de différentes manières, mais l'on décrira maintenant une construction particulière à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 à 4 représentent différentes étapes du déploiement d'une unité marine, lancée à partir des airs, la figure 1 représentant la condition immédiatement après le mouillage de l'unité, la figure 2 représente l'unité couchée sur le fond de la mer, la figure 3 représente une étape intermédiaire dans le déploiement des béquilles et la figure 4 représente l'unité avec les béquilles complètement déployées le corps de l'unité étant en position verticale; La figure 5 est une vue en élévation à une plus grande échelle de l'extrémité inférieure de l'unité dans la région dans laquelle les béquilles sont montées pivotantes sur le corps; La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 mais à échelle plus réduite, une des béquilles étant enlevée; La figure 7 est une vue en élévation d'une extrémité, depuis la partie de gauche de la figure 5, avec une coupe partielle; La figure 8 est une coupe longitudinale de la partie de l'unité représentée sur la figure 5; - La figure 9 est une vue analogue à une partie de la figure 8 représentant les béquilles en position complètement déployées; La figure 10 est une coupe longitudinale de l'extrémité supérieure de l'unité; La figure 11 est une vue fragmentaire représentant une unité de ressort et d'amortisseur pour l'une des béquilles; La figrue 12 représente une connexion libérable entre l'amarre maintenant l'ancre flottante et l'une des béquilles; et La figure 13 est une vue encoupe à travers une des béquilles. En se référant maintenant aux dessins, la figure 1 représente une unité marine 10 qui a été lancée à partir d'un aéronef, qui o10 est descendu sous le contrôle d'un parachute aérien 11 et qui est en mouillage ou immersion dans l'eau au-dessous de la surface 12 sous le contrôle d'un parachute marin ou ancre flottante 20. L'unité comporte un corps 13 sur lequel peuvent pivoter tois béquilles 14, chaque béquille étant fixée pivotante à son extrémité inférieure au moyen d'un tourillon 15 à l'extrémité inférieure du corps 13, s'étendant sur toute la longueur du corps et ayant une section droite en forme d'arc comme on peut le voir sur la figure 13, l'arc s'étendant sur environ 120 de sorte que les trois béquilles entre elles enferment sensiblement le corps 13. Le parachute aérien 11il est relié au reste de l'unité par une liaison séparable chargée ou à poids 16a, 16b et une corde de tirage 17 aisément sectionnable. Lorsque l'unité atteint le fond de la mer elle peut être partiellemententerrée ou peut être couchée horizontalement sur le fond de la mer comme représenté sur la figure 2. Le corps 13 contient un organe de manoeuvre qui sera décrit ci-après, et qui en fonctionnement provoque le pivotement des béquilles qui s'écartent du corps de sorte que le corps se déplace vers une position verticale en passant par une position intermédiaire représentée sur la figure 3 jusqu'à la position complètement verticale représentée sur la figure 4 dans laquelle les trois béquilles reposent sur le sol, le corps étant sensiblmeent vertical. En se référant maintenant aux figures 5 à 8, qui représentent en détail l'extrémité inférieure de l'unité, on voit qu'un élément cylindrique extérieur 22 et un élément cylindrique intérieur entre lesquels coulisse un élément de piston annulaire 25 formant ainsi une première chambre cylindrique 23 et une seconde chambre cylindrique 24, sont fixés à l'extrémité inférieure d'une section 21 du corps principal qui est simplement esquissé sur la figure 8. L'élément de piston annulaire 25 comporte une extrémité supérieure élargie 26 et un élément de fermeture inférieur 27 de sorte que l'élément de piston 25 et l'élément de fermeture 27 enferment la chambre cylindrique 24. A l'intérieur de l'élément cylindrique intérieur 30 est logée une unité de pompe 28 entraînée par un moteur électrique alimenté par des batteries 3t et situé derrière l'unité de pompe 28 comme représenté sur la figure 8. La pompe à double action 28 comporte une lumière connectée au moyen d'un conduit 32 à la chambre cylindrique 23 et une autre lumière connectée au moyen d'un conduit 33 à la chambre cylin- drique 24. Un récupérateur hydraulique à accumulateur 29 est aussi connecté au conduit 33 et est pressurisé à la pression ma- ximum de la mer soit 500 psi (3450 kPa). L'élément cylindrique extérieur 22 comporte trois paires de flasques parallèles 34a, 34b se prolongeant vers l'extérieur, chacune d'elles comportant une encoche 35a, 35b transversale dirigée vers l'extérieur qui reçoit un tourillon 36 sur lequel une des béquilles 14 est montée pivotante, et qui est maintenue en position par des vis à tête cubique 37 qui passent à travers des orifices ménagés dans les tourillons 36 et qui pénètrent dans des trous taraudés 38 ménagés dans les bases des encoches 35a et 35b. Les flasques 34a et 34b de chaque paire ne peuvent s'écarter les uns par rapport aux autres sous l'action d'une charge, car ils sont maintenus par un boulon 39 entouré d'un manchon d'écartement 41. L'élément de piston 25 comprend à son extrémité inférieure trois ensembles de pattes de montage 42, chaque ensemble comprenant trois pattes 42a, 42b, 42c à travers les- quelles passe une broche 43 -sur laquelle sont montées pivotantes deux pièces de liaison courtes 44 qui, lorsque les béquilles sont en position non déployées, se prolongent généralement dans une direction axiale vers le haut par rapport à l'unité comme on peut le voir sur la figure 8. Les extrémités supérieures de chaque paire de pièces de liaison 44 sont montées pivotantes au moyen d'un tourillon 45 à l'extrémité inférieure de l'une des béquilles 14, en un point qui, lorsque les brouilles sont rcs leur position non déployées, se trouve sensiblement radialement sur l'intérieur du pivot 36 de la béquille concernée. Lorsque les béquilles doivent être déployées, le moteur est mis en marche et tourne dans un sens correspondant au refoulement du fluide hydraulique à travers le tuyau 32 dans la chambre cylindrique 23 et à l'aspiration du fluide hydraulique depuis la chambre cylindrique 24 à travers le tuyau 33. Ainsi, l'élément de piston 25 se déplace vers la droite à partir de la position représentée sur la figure 8, vers la position représentée sur la figure 9. Une force est transmise depuis l'élément de piston 25 vers les béquilles 14 par l'intermédiaire des pièces de liaison 44 qui basculent depuis la position représentée sur la figure 8 dans laquelle elles se prolongent généralement dans une direction axiale par rapport à l'unité, vers la position représentée sur la figure 9 dans laquelle elles sont approximativement radiales par rapport à l'axe de l'unité. Le système hydraulique comporte des vannes, non représentées sur les dessins, qui lorsque la pompe 28 n'est pas en service, interdisent le passage du fluide entre les chambres cylindriques 23 et 24, de sorte qu'une résistance hydraulique s'oppose au mouvement des béquili=s 14, et l'on peut par conséquent prévoir des dispositions pour maintenir les béquilles dans une position intermédiaire. Cependant, lorsque les béquiles sont en position entièrement déployées comme représenté sur la figure 9, des forces s'exerçant sur les béquilles et tendant à les déplacer vers la postion non déployée sont dirigées généralement selon la lon- gueur des pièces de liaison 44 et tendent à déplacer l'élément de piston 25 plus en avant vers la droite comme représenté sur la figure 9, cependant un tel déplacement n'est pas possible car le piston se trouve à sa position extrême. L'on obtient ainsi, un verrouillage mécanique. En se référant maintenant à la figure 10, celle-ci représente lapartie dedroite oul'extrémité supérieure de l'unité. L'extrémité supérieure ou distale de chacune des béquilles 14, comporte un épaulement 51 dirigé vers l'intérieur qui reçoit un rebord 52 dirigé vers l'extérieur sur l'arête extérieure d'un élément de couvercle 53 de forme généralement conique. Les béquilles 14 sont maintenues en position entièrement fermées ou non déployées par une bague mentonnet 54 ayant une feuillure 55 tournée vers l'intérieur en prise avec une feuillure 56 tournée vers l'extérieur prévue sur les extrémités supérieures des béquilles 14. La bague mentonnet 54 est normalement maintenue en position au moyen d'une bague de serrage 57 logée dans une gorge 58 ménagée dans la surface extérieure d'un flasque cylindrique 59 se prolongeant vers le haut, à partir du couvercle 53. Le bord supérieur de la gorge 58 est incliné de sorte que la bague de serrage 57 peut être évasée et déplacée vers le haut pour dégager l'élément de couvercle. La bague mentonnet porte des oeillets 61 auxquels sont attachées les amarres 62 au moyen desquelles on peut déplacer vers le haut dans une direction axiale la bague mentonnet, comme il sera décrit ci-après. Le parachute aérien 11 est stocké dans un réceptacle annulaire 60 fracturable, situé sur le côté supérieur du couvercle 53. Le réceptacle fracturable contient en outre une liaison à poids détachable 16a, 16b. Le parachute marin ou ancre flottante 20 est stocké au-dessous du couvercle 53. Le mode de fonctionnement sera décrit maintenant en se référant aux figures 1 et 10. Lorsque l'unité est lancée depuis les airs, le parachute aérien 11 sera retiré par une corde statique 64 et l'unité sera suspendue au parachute au moyen d'une liaison séparable chargée 16a, 16b, la liaison étant maintenue entière par la tension sur la corde. Lorsque l'unité tombe dans la mer, elle immerge et la charge sur la liaison 16a, 16b s'abaisse. La liaison est prévue de telle sorte que du fait d'une telle réduction elle se sépare et l'unité continue à immerger alors que la traîne dûe au parachute aérien 11, va tendre la corde statique 17 qui est reliée à l'amarre 62 de telle sorte que la bague mentonnet 54 est dégagée dans une direction axiale ce qui libère la bague de serrage 57. Une fois que les feuillures 55 et 56 se séparent l'une de l'autre, les béquilles 14 peuvent s'ouvrir librement et lorsque ceci se produit le rebord 52 se dégage de l'épaulement 51 et le couvercle 53 se détache de l'unité. Ceci entraîne la libération de l'ancre flottante 20 et l'unité descend sous le contrôle de l'ancre flottante, comme représenté sur la figure 1. La figure 11 représente un agencement comportant la combinaison d'un ressort de manoeuvre et d'un amortisseur, chacun de ces agencements étant monté respectivement entre le corps et chacune des béquilles 14, leur axe s'étendant dans une direction radiale par rapport au corps. Cet agencement comporte un élément cylindrique intérieur 72 et un élément en manchon 74 qui peut coulisser dans un cylindre 73 attaché à la béquille 14. L'élément cylindrique extérieur 73 est pourvu d'un flasque 75 dirigé vers l'intérieur, et un ressort à compression 76 agit entre ce flasque et l'extrémité fermée, de l'élément en manchon 74. Vers l'extérieur du flasque 75 dirigé vers l'intérieur, l'élément cylindrique extérieur 73 comporte un autre élément en manchon 77 à la base duquel est ménagée une ouverture 78 normalement fermée par une vanne à clapet 79 commandée par un ressort 81. L'extrémité fermée de l'élément en manchon 74 comporte un passage à étranglement 82. Lorsque la béquille 14 est dans la position fermée ou non déployée comme représenté en traits pleins sur la figure 11, les ressorts 81 et 76 sont comprimés et poussent donc la béquille vers l'extérieur. Lorsque la bague mentonnet est retirée et la béquille 14 est dégagée de la contrainte que lui impose la bague mentonnet, le ressort 76 déplace les béquilles vers l'extérieur vers la position représentée en traits mixtes sur la figure l, et pendant que ceci se produit, la vanne à clapet 79 s'ouvre pour laisser couler de l'eau à l'intérieur du dispositif. Les dimensions sont telles que les béquilles tournent d'environ un demi degré sous la pression du ressort 76. Si l'unité bascule sur son flanc, tout impact est amorti par le ressort 76 et par l'effet d'amortisseur produit par la fermeture de la vanne à clapet 79. (qui agit comme un clapet de retenue), l'eau à l'intérieur du dispositif étant expulsée à travers le passage à étranglement 82. Comme mentioné en rapport avec la figure 3, l'ancre flottante est reliée en permanence au moyen d'une première estrope 91 à un oeillet 92 prévu sur l'une des béquilles et est connectée de façon libérable par deux autres estropes 93 aux deux autres béquilles. La figure '12 représente le mécanisme de libération. Chaque estrope 93 se termine dans une bague 94 qui s'engage autour d'une tige 95 passant à travers une manille 96 prévue dans le corps de l'agencement ou unité. Une extrémité de la tige 95 est reliée à la béquille respective 14 par une estrope 97. Cette estrope est suffisamment longue pour permettre à la béquille de se déplacer depuis la position complètement fermée jusqu'à la position partiellement ouverte représentée en traits mixtes sur la figure 11, sans retirer la tige 95 de sorte que lorsque l'unité est en cours d'immersion dans l'eau comme représenté sur la figure 1 elle est suspendue à l'ancre flottante 20 au moyen de trois amarres 91, 93. Cependant, lorsque les béquilles sont complètement ouvertes l'estrope 96 retire la tige 95 et libère ainsi la bague 94 et l'amarre 93, de sorte que l'ancre flottante 20 est éloignée et dégagée du corps comme indiqué sur la figure 3. En vue d'obtenir une résistance mécanique maximum pour un poids minimum et de prévoir un certain degré d'amortissement, chacune des béquilles est d'une construction à double parois comme représenté sur la figure 13, les deux parois étant séparées par un matériau d'une haute résistance au cisaillement et d'un par un matériau d'une haute résistance au cisaillement et d'un faible poids, tel qu'un nid d'abeille ou de la mousse expansée. REVENDICATIONS - 1. Une unité marine (10) comportant un corps allongé (13) contenant une charge utile et une pluralité de béquilles (14) adapté pour reposer sur le fond de la mer et pour maintenir le corps dans une position approximativement verticale, chaque béquille étant connectée à une extrémité au corps par un pivot (36) adjacent à l'extrémité inférieure du corps et chaque béquille pouvant pivoter depuis une position fermée adjacente au corps, jusqu'à une position déployée éloignée en extension du corps, et un organe de manoeuvre monté dans le corps connecté aux béquilles pour faire pivoter les béquilles simultanément depuis la position fermée jusqu'à la position déployée, caractérisée en ce que l'organe de manoeuvre comporte un élémentcommun mobile axialement (25)qui estconnecté àchacune desbéquilles par des moyens disposés de telle sorte qu'en position entièrement déployée de la béquille, les forces qui s'exercent sur la béquille et qui tendent à ramener la béquille en position fermée n'agissent pas sur ledit élément commun dans une direction tendant à ramener le piston dans une direction opposée à la direction du déploiement. 2. Une unité selon la revendication 1, dans laquelle chaque béquille est connectée à l'élément commun mobile axialementau moyen d'une pièce de liaison (44) montée pivotante sur la béquille en un point (45) situé radialement sur l'intérieur de l'axe du pivot (36) de la béquille. 3. Une unité selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle à l'extrémité de l'unité éloignée des axes de pivotement des béquilles, est prévu un couvercle(53), maintenu par les extrémités distales des béquilles et libéré par le déploiement des béquilles. 4. Une unité selon la revendication 3 dans laquelle les béquilles sont maintenues en position fermée par une bague (54) détachable au moment du déploiement. d 5. Une unité selon la revendication 4 qui comporte des moyens de ressorts (76) qui tendent à déplacer les béquilles dans la direction déployée lorsque la bague est enlevée. 6. Une unité selon la revendication 5 dans laquelle les resssorts (76) sont disposés pour fournir un amortissement pour protéger le corps contre les impacts sur les béquilles lorsqu'elles sont au stade initial de déploiement. 7. Une unité selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comporte des moyens d'amortissement (78, 79, 81) entre les béquilles et le corps pour assurer l'amortissement. 8. Une unité selon la revendication 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 5 ou de la revendication 6, dans laquelle les ressorts (76) et les moyens d'amortissement (78, 79, 81) sont combinés dans une strucure unique à plongeur (74) et cylindre (72) incorporant un ressort hélicoldal. 9. Une unité selon l'une quelconque des revendications précédentes qui incorpore un parachute marin ou ancre flottante (20) connecté initialemenet à toutes les béquilles mais pouvant se libérer de toutes les béquilles à l'exception d'une seule lors du déploiement des béquilles. 10. Une unité selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'organe de manoeuvre est un piston (25) et un cylindre (23, 24). 11. Une unité selon la revendication I0, dans laquelle l'organe de manoeuvre est un piston annulaire (25) et un cylindre (23, 24) coaxiaux avec l'unité marine et d'une construction à déplacement constant et à double action.