Brevet FR2709560A1 — publié le 19950310

Dispositif antivibratoire pour le remorquage en immersion d'une base de mesure acoustique sous-marine La présente invention a pour objet un dispositif antivibratoire pour le remorquage en immersion d'une base de mesure acoustique sous-marine de grande longueur en fonctionnement. Une base de mesure acoustique sous-marine connue est constituée d'une pluralité d'éléments allongés qui contiennent chacun au moins un capteur et qui sont disposés bout à bout, la base est remorquée en immersion par l'intermédiaire d'un câble relié au premier élément afin d'assurer à la fois le remorquage, l'alimentation électrique et la transmission des signaux fournis par les capteurs. L'utilisation de la base de mesure en période de remorquage fait que les mesures effectuées pendant ce remorquage peuvent être perturbées par des signaux parasites se produisant soit au niveau des éléments constituant la base, soit au niveau du câble de remorquage. Certains de ces signaux parasites sont créés par des phénomènes trourbillonnaires dus au déplacement, tels ceux créés par des tourbillons alternés de Bénard Karman le long du câble de remorquage. D'autres signaux parasites sont dus aux interactions entre le navire remorqueur, le câble de remorquage, la base de mesure et le milieu marin, telles les vibrations produites par le navire et transmises à la base de mesure par le câble de remorquage ou encore les vibrations engendrées par l'action de la houle sur l'ensemble navire-câble-base. Pour remédier à ces inconvénients la présente invention propose un dispositif antivibratoire pour le remorquage en immersion d'une base acoustique sous-marine de grande longueur au moyen d'un câble. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif antivibra- toire comporte une unité amortisseuse principale constituée par un tube en matériau élastomère, éventuellement renforcé, de densité peu supérieure à celle de l'eau dans laquelle il doit être immergé, ledit tube, inséré entre l'extrémité de remorquage de la base et l'extrémité correspondante du câble de remorquage, contenant un câble multiconducteur, plus long que le tube qui le contient, pour assurer les liaisons électriques entre lesdites extrémités, ce tube comportant de plus des ouvertures de circulation d'eau tout au long de sa paroi. - 2- Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif antivibratoire comporte une unité amortisseuse supplémentaire insérée entre les extrémités correspondantes de l'unité amortisseuse principale et du câble de remorquage et composée d'un tube souple, inextensible et étanche qui contient un fluide de densité plus faible que celle de l'eau, un câble multiconducteur pour assurer les liaisons électriques entre les extrémités correspondantes du câble de remorquage et de l'unité amortis- seuse principale, ainsi que des masselottes fixes et espacées qui ont une forte densité par rapport à l'eau. Ces caractéristiques et les avantages qui en découlent seront évo- qués plus longuement dans la suite de la description et en relation avec les figures répertoriées ci-dessous. Les figures 1A, lB, 1C présentent un dispositif antivibratoire selon l'invention. Ainsi qu'il a été énoncé plus haut le dispositif antivibratoire selon l'invention est destiné à être inséré entre une extrémité d'un câble de remorquage 1 et l'extrémité de remorquage 2 d'une base de mesure acoustique qui est destinée à fonctionner en déplacement sous immersion. De telles bases de mesure, parfois appelées flûtes, sont bien connues elles sont destinées à assurer un repérage acoustique de brui- teurs et sont composées d'une succession de capteurs disposés dans des éléments tubulaires alignés de manière à former une antenne linéaire de grande longueur, par exemple de 100 à 200 m, que l'on tracte par l'une de ses deux extrémités. Le câble de remorquage 1 assure d'une part la traction nécessaire au remorquage et d'autre part les liaisons électriques nécessaires à l'alimentation des capteurs et à la transmission des signaux vers ou à partir de ces capteurs. Ce câble 1 est classiquement composé d'un coeur comportant les fils de liaison électrique et d'une gaine multifilaire de traction, l'extrémité de ce câble qui est destinée à être connectée à la base de mesure comporte classiquement un connecteur 10 destiné à s'adap- ter à un connecteur complémentaire situé à l'extrémité de remorquage de la base de mesure. De tels connecteurs sont classiques, ils visent à assurer la transmission des efforts de traction par des moyens mécaniques, la - 3 - continuité électrique et à éviter la création de signaux parasites dus aux vibrations entrainées par leur propre déplacement dans l'eau lors des remorquages. Dans l'exemple ici présenté le connecteur 10 comporte une tête de remorquage 11 venant s'enfiler sur la noix 12 assujettie en extrémité de câble 1 pour la transmission des efforts de traction. Les conducteurs du câble 1 aboutissent classiquement à une unité de Jonction électrique non représentée qui permet le raccordement des conducteurs aboutissant à la base de mesure. Des éléments cylindriques profilés 13 et 14 montés sur le câble 1 en amont de la noix 12 assurent une transition régulière entre le diamè- tre du câble et celui des connecteurs 10 et 20 de manière à éviter la naissance de tourbillons créateurs de vibrations susceptibles de créer des signaux parasites. Le connecteur complémentaire propre à la base de mesure est conçu dans un esprit identique, il comporte un élément de traction qui vient par exemple se visser sur la tête de remorquage 11, une unité de Jonction électrique qui est complémentaire de celle du connecteur 10 et au moins un élément de profilage anti-remous. Lorsque le câble 1 et la base de mesure sont directement reliés par l'intermédiaire de leurs connecteurs, les signaux de mesure fournis par les capteurs de la base de mesure sont éventuellement perturbés par des signaux parasites dus au remorquage. Ces signaux parasitant les mesures sont essentiellement dus à la trans- mission de vibrations communiquées au câble de remorquage par la houle et/ou par le navire tracteur, ainsi qu'à l'apparition de tourbillons alternés le long des parties immergées. Selon l'invention on insère donc un dispositif antivibratoire entre le câble 1 et la base de mesure ou plus précisément entre le connecteur 10 situé à l'extrémité du câble et le connecteur complémen- taire situé à l'extrémité de remorquage 2 de la base de mesure. Le dispositif antivibratoire selon l'invention comporte au moins un amortisseur dit principal 3 et éventuellement un amortisseur supplé- mentaire 5 qui sont placés bout à bout entre le câble et la base de mesure de manière que l'amortisseur supplémentaire 4 soit connecté entre le câble 1 et l'amortisseur principal 3 en amont de la base de mesure -4- lorsque cet amortisseur supplémentaire 4 est mis en oeuvre et ainsi que le montre la mise bout à bout des éléments présentés sur les figures 1A à 1C. En ce but l'amortisseur principal 3 est doté à une extrémité d'un connecteur d'aval 30 identique ou similaire au connecteur 10 de manière à être apte à coopérer avec le connecteur situé à l'extrémité de remorquage 2 de la base de mesure. L'autre extrémité de cet amortisseur principal 3 est doté d'un connecteur d'amont 31 identique ou similaire au connecteur dont est muni l'extrémité de remorquage 2 de manière à coopérer avec le connecteur 10 ou avec un connecteur d'aval 40 de l'amortisseur supplé- mentaire. L'amortisseur supplémentaire 4 est également doté d'un connecteur d'amont 41 destiné à coopérer avec le connecteur 10. Selon l'invention l'amortisseur principal 3 comporte un tube souple 32 fixé aux connecteurs 30 et 40 par exemple par sertissage, ainsi que cela est symbolisé. Le tube 32 de forme préférablement cylindrique est choisi dans un matériau suffisamment résistant pour supporter et transmettre les efforts de traction de la base de mesure par le câble 1, il présente une souplesse suffisante pour pouvoir être enroulé sur un treuil et pour conserver ou reprendre sa forme tubulaire initiale de lui-même. Préférablement la densité du matériau choisi est supérieure à celle de l'eau de manière à tendre à s'immerger et c'est par exemple un élastomère, éventuellement renforcé par des fils de nylon. Dans une forme préférée de réalisation des ouvertures 33 sont ménagées tout au long de sa paroi en vue de permettre une circulation de l'eau entre l'intérieur et l'extérieur du tube. Dans la mesure o le tube 32 comporte une certaine élasticité et o l'on veut pouvoir alimenter les capteurs et en recevoir des signaux sous forme électriques, on prévoit un câble électrique multiconducteurs 34 de longueur supérieure à celle du tube 32, qui est par exemple de l'ordre de dix mètres de manière que ce câble électrique ne soit pas soumis aux efforts de traction. Dans une variante de réalisation ce câble électrique, qui est logé dans le tube 32, est du type boudiné. -5- En conséquence lorsque la base de mesure est remorquée, même à grande vitesse, le tube 32 amortit les vibrations transmises par le câble 1, en raison de son élasticité naturelle et la présence des ouvertures 33 dans la paroi 32 du tube permet d'éviter la formation de tourbillons alternés le long de ce tube en raison des possibilités de circulation de l'eau dans lequel l'ensemble est immergé. Selon l'invention, l'amortisseur supplémentaire 4 comporte un tube 42 souple, inextensible préférablement cylindrique formant une chambre étanche fermée à ses extrémités par les connecteurs 40 et 41 sur lequel le tube est serti, ainsi qu'on le voit notamment sur la figure 1A. En ce but le tube 42 est enfilé sur une pièce de traction 43 qui dans l'exemple choisi est vissée sur la tête de remorquage 11, des bagues de sertissage 46 viennent assujettir le tube 42 à la pièce et un capot profilé 45 vient compléter l'hydrodynamisme de l'ensemble monté. La chambre étanche ainsi formée est traversée par un câble multi- conducteurs 4 reliant électriquement les deux extrémités pour les besoins d'alimentation et de transmission et elle est remplie d'un fluide dont la densité est la plus inférieure possible à celle de l'eau dans laquelle l'amortisseur sera remorqué, tel par exemple une huile isolante légère. Parallèlement quelques masselottes 48 sont réparties sur la lon- gueur du tube 42 dont la longueur est par exemple de cinq à sept mètres et le diamètre de l'ordre de huit centimètres, ces masselottes sont assujetties dans le tube par exemple au moment de sa fabrication et elles sont ouvertes en leur centre pour permettre le passage du câble électri- que 44. Lorsque la base de mesure et ses amortisseurs 3 et 4 sont immergés le tube 42 ondule dans un plan vertical en raison des différences de flottabilité entre les zones o sont situées des masselottes 48 et les zones essentiellement remplies par le fluide léger, telles 49 et 50. Bien entendu il est également possible d'intercaler des masse- lottes de faible densité par rapport à l'eau entre les masselottes de forte densité pour augmenter les différences de flottabilité, ou de remplacer le fluide léger par un gaz inerte léger sous pression. Lorsque la base de mesure est remorquée et tant que la vitesse ne - 6 dépasse pas un seuil déterminé, fonction des caractéristiques de l'amortisseur supplémentaire, les vibrations sont amorties par les actions antagonistes de la pesanteur et de la flottabilité, cet amortis- sement diminuant avec l'augmentation de la vitesse de remorquage qui tend à éliminer les ondulations et à rigidifier l'amortisseur supplé- mentaire. - 7- REVENDICATIONS 1/ Dispositif antivibratoire pour le remorquage en immersion d'une base de mesure acoustique sous marine de grande longueur au moyen d'un câble (1), caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur principal (3) comprenant un tube (32) en matériau élastomère éventuellement renforcé dont la densité est supérieure à celle de l'eau dans laquelle il doit être immergé, ledit tube, inséré entre l'extrémité de remorquage (2) de la base de mesure et l'extrémité correspondante du câble de remorquage, contenant un câble multiconducteur (34) de longueur supérieure à celle du tube (32) pour assurer les liaisons électriques entre lesdites extré- mités et comportant des ouvertures (33) de circulation d'eau tout au long de sa paroi. 2/ Dispositif antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur supplémentaire (4) inséré entre l'amortis- seur principal (3) et le câble de remorquage (1) et composé d'un tube (42) en matériau souple inextensible et étanche qui contient un fluide de densité plus faible que celle de l'eau, un câble électrique multiconduc- teur (44) pour assurer les liaisons électriques entre l'extrémité du câble de remorquage (1) et l'extrémité correspondante de l'amortisseur principal (3), ainsi que des masselottes (48) fixes et espacées, en matériau de forte densité par rapport à l'eau, de manière que le tube immergé soit ondulé dans un plan vertical, tant que la vitesse de remor- quage ne dépasse pas une seuil déterminé. 3/ Dispositif antivibratoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que des masselottes de faible densité par rapport à l'eau sont interca- lées entre les masselottes de forte densité dans l'amortisseur (3) supplémentaire.