Brevet FR2668643A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne un câble destiné à transmettre à la fois une puissance électrique et des signaux vidéo et/ou de télécommande Ce câble est plus particulièrement destiné à assurer l'alimentation en énergie électrique et la télécommande d'un véhicule sous-marin d'un système tel que décrit dans la demande de brevet déposée le même jour que la présente demande par le même titulaire et intitulée: "Perfectionnements apportés aux engins sous-marins filo- guidés " Dans une telle application, le câble doit répondre à un certain nombre de prescriptions: possibilité de fonctionnement en immersion complète dans de l'eau de mer une température comprise par exemple entre O et 200 C; possibilité d'enroulement sur un tambour de diamètre relativement faible (de l'ordre de 100 mm) et de supporter des séquences répétées d'enroulement/déroulement à vitesse élevée (de l'ordre de 5 m/seconde); utilisation continue à puissance élevée de l'ordre de 20 kw; possibilité de fonctionnement en immersion profonde (plusieurs centaines de mètres) avec de faibles variations de volume. Par ailleurs, compte tenu du fait que, dans cette application un tel câble doit présenter une grande souplesse, il doit obligatoirement être de faible diamètre c'est-à-dire de l'ordre de 5 mm Ainsi ce câble doit posséder des caractéristiques optimisées pour25 réaliser le meilleur compromis entre: d'une part une section minimale afin de réduire la valeur des effets de traînée ainsi qu'on l'a mentionné dans la demande de brevet citée ci-dessus et; d'autre part une section suffisante assurant une bonne résistance mécanique et un bon transfert d'énergie entre la source et le véhicule avec lequel il est lié, et des signaux de télécommande. La présente invention se propose d'apporter un câble répondant aux prescriptions spécifiées ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un câble conducteur à haut taux de remplissage et présentant une faible variation de volume en fonction de la pression extérieure hydrostatique destiné à la -2- transmission d'énergie électrique et de signaux vidéo et/ou de télécommande caractérisé en ce qu'il est à structure coaxiale et en ce qu'il comporte une âme assurant la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande et au moins deux couches conductrices coaxiales constituées chacune par une pluralité de conducteurs électriques de faible diamètre nappés sous la forme d'un guipage et isolées l'une de l'autre par une gaine isolante, de préférence en polytétrafluoréthylène (Téflon), la tenue en traction étant obtenue par une gaine en fibres synthétiques ou naturelles. Selon l'invention, la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande peut être réalisée soit à l'aide d'un mini câble coaxial soit par l'intermédiaire d'une ou plusieurs fibres optiques du type multimode, monomode ou autre. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue en coupe axiale illustrant un exemple de réalisation non limitatif du câble objet de l'invention plus particulièrement destiné à l'application mentionné ci-dessus. Ainsi qu'on le voit sur le dessin, le câble selon l'invention est à structure coaxiale et il comporte essentiellement: une âme centrale 10, destinée à assurer la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande et constituée par un mini câble coaxial ou par une ou plusieurs fibres optiques du type multimode, monomode ou autre Cette âme centrale 10 est munie d'une gaine protectrice 12; une gaine 18 assurant la tenue en traction Cette gaine 18 peut être réalisée à l'aide d'un faisceau de mèches de fibres synthétiques assemblées en long, par exemple des fibres aramides; une première couche conductrice 14 constituée par un nappage ou guipage d'une pluralité de fils conducteurs de faible section, par exemple en cuivre, protégé par un enroulement d'un ruban 16 par exemple en polytétrafluoréthylène (Téflon); une seconde couche conductrice 20 constituée comme la première couche 14 par un guipage d'une pluralité de fils conducteurs de faible diamètre, protégé par un ruban de "Téflon" 22, cette seconde couche conductrice étant isolée de la première par une gaine -3- 24 de préférence en "Téflon" et une gaine extérieure 26 destinée à assurer l'étanchéité transversale. En vue de l'application spécifiée ci-dessus, le câble peut en outre être muni d'une gaine extérieure de flottabilité 28 assurant une flottabilité légèrement négative. A titre d'exemple, on peut indiquer qu'un câble selon l'invention présentant un diamètre sur gaine extérieure 26 de l'ordre de 5 mm permet d'assurer un transfert d'énergie électrique de 20 Kw sous une tension de 4000 volts avec un rendement égal ou supérieur à 0,7 dans les conditions d'utilisation mentionnées ci-dessus, c'est- dire en immersion profonde, de l'ordre de 300 m, et sous une longueur de 1000 à 1300 m, avec une excellente tenue en traction, de l'ordre de 500 da N, et une faible variation de volume en fonction de la pression extérieure hydrostatique Ce câble présente en outre l'avantage d'être amagnétique. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-après mais qu'elle en englobe toutes les variantes Elle n'est pas non plus limitée à l'exemple d'application spécifique mentionné ci-dessus. 4 - REVENDICATIONS 1 Câble conducteur à haut taux de remplissage et présentant une faible variation de volume en fonction de la pression extérieure hydrostatique destiné à la transmission d'énergie électrique et de signaux vidéo et/ou de télécommande caractérisé en ce qu'il est de structure coaxiale et en ce qu'il comporte une âme ( 10) assurant la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande, au moins deux couches conductrices coaxiales ( 14,20) constituées chacune par une pluralité de conducteurs électriques de faible diamètre nappés en guipage et isolées les unes des autres par un revêtement isolant ( 24) et une gaine en fibres synthétiques ou naturelles ( 18) assurant la tenue en traction. 2 Câble conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme assurant la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande ( 10) est constituée d'une ou plusieurs fibres optiques du type monomode, multimode ou autre. 3 Câble conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme assurant la transmission des signaux vidéo et/ou de télécommande ( 10) est un mini câble coaxial. 4 Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine ( 18) assurant la tenue en traction est constituée par un faisceau en long de mèches de fibres synthétiques, notamment de fibres aramides. 5 Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une gaine extérieure d'étanchéité transversale et/ou de flottabilité ( 26-28). 6 Câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un véhicule sous- marin filo-guidé et auto-propulsé auquel il transmet l'énergie électrique nécessaire à son fonctionnement ainsi que les signaux de télécommande.