Brevet FR2718411A1 — publié le 19951013

La présente invention se rapporte aux systèmes qui permettent de rétracter à l'intérieur d'une coque d'un bâtiment naval les dispositifs, plus particulièrement les sonars, qui font saillie à l'extérieur de cette coque. Elle peut s'appliquer à tout autre type de dispositifs, par exemple des dispositifs optiques. Les sonars sont souvent placés dans des dôme faisant saillie à l'extérieur de la coque du bâtiment sur lequel ils sont montés, généralement à la partie inférieure de cette coque et parfois à la partie supérieure quand il s'agit par exemple d'un sous-marin. Le plus souvent on s'efforce d'éloigner l'antenne acoustique du sonar le plus possible de la coque du navire pour éviter qu'elle ne se trouve dans la couche d'écoulement turbulent qui entoure cette coque. On augmente ainsi de manière importante le tirant d'eau quand l'antenne est située sous le navire. Pour réduire les contraintes de navigation lors de l'approche de ia côte et lors de la rentrée au port, on a imaginé des dispositifs permettant de rétracter le dôme, avec l'antenne qu'il contient, à l'intérieur du navire pour restituer le tirant d'eau normal. Pour effectuer cette manoeuvre, on connaît plus particulièrement du brevet français n" 2 401 826 des systèmes qui maintiennent le dôme sonar au bout d'un bras, lequel est fixé au bâtiment par un dispositif mécanique permettant de rétracter le bras, et donc le dôme sonar, à l'intérieur de la coque. Ces dispositifs fonctionnent selon différents principes, par exemple par translation verticale du bras support ou rotation de celui-ci autour d'un axe d'articulation fixé à l'intérieur de la coque. Ces dispositifs présentent différents inconvénients. En particulier ils laissent souvent subsister un trou dans la coque, ce qui ne restitue pas le profil de carène normale lorsque le sonar est rentré et entraîne donc une augmentation de la traînée hydrodynamique, ainsi que des risques de pollution de la cavité dans laquelle vient se loger le dôme, surtout si le navire navigue par de très faibles fonds ou s'il risque de s'échouer. On a envisagé un système de volets permettant de refermer complètement I'ouverture par où passe le dôme, mais cette solution est compliquée et présente des risques de coincements ou de détériorations importantes. Pour pallier ces inconvénients, I'invention propose un système de rétractation d'un dispositif, notamment d'un sonar, faisant saillie hors d'une coque d'un bateau, principalement caractérisé en ce qu'il comprend une plateforme située dans une ouverture pratiquée dans la coque, cette plateforme comportant une première face sur laquelle est fixé le dispositif et une deuxième face conforme à la surface de la coque à l'emplacement de l'ouverture, et qui comprend en outre des moyens pour faire basculer la plateforme entre une première position dans laquelle le dispositif fait saillie hors de la coque, et une deuxième position dans laquelle le dispositif est rétracté à l'intérieur de la coque et la deuxième surface de la plateforme rétabli la continuité de la surface de la coque à l'emplacement de l'ouverture. Selon une autre caractéristique, la plateforme est fixée sur un axe de basculement qui tourillonne sur des paliers fixés sur la coque. Selon une autre caractéristique, le système comprend en outre au moins un vérin qui vient actionner l'axe de basculement par l'intermédiaire d'une biellette. Selon une autre caractéristique, le système comprend un moteur fixé sur la plateforme et entraînant un pignon dont l'axe est parallèle à l'axe de basculement, et au moins un segment de couronne dentée situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement et sur lequel vient s'engréner le pignon. Selon une autre caractéristique le système comprend en outre une chambre étanche fixée sur la coque à l'intérieur du navire pour contenir le dispositif fixé sur la première face de la plateforme lorsque ce dispositif est rétracté à l'intérieur de la coque après le basculement de la plateforme. Selon une autre caractéristique, le segment de couronne dentée est intégral à la paroi interne de la chambre étanche. Selon une autre caractéristique, le système comprend un cadre démontable fixé sur la coque à la périphérie de l'ouverture contenant le système de rétraction , ce cadre supportant les paliers sur lesquels tourillonne l'axe de basculement afin de permettre de démonter d'un seul bloc l'ensemble du système de rétraction assemblé. Selon une autre caractéristique, I'axe de basculement est creux pour permettre le passage des câbles de connexion électriques du dispositif monté sur la plateforme. Selon une autre caractéristique le système comprend en outre un joint gonflable situé entre la périphérie de la plateforme et la coque pour permettre d'assurer l'étanchéité entre cette plateforme et la coque. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une coupe longitudinale d'un système selon l'invention fixé sur la coque d'un bateau. - la figure 2, une coupe longitudinale du système de la figure 1 avec le sonar rentré; - la figure 3, une coupe transversale du système de la figure 1 au niveau de l'axe de basculement; - la figure 4, une vue de côté de la chambre étanche du système de la figure 1, permettant de montrer les vérins de commande; et - la figure 5, une vue en coupe d'un système semblable à celui de la figure 1 mais comportant d'autres moyens de commande du basculement. On a représenté sur la figure 1, une coupe longitudinale d'un dôme sonar 101 fixé sur la partie inférieure de la coque 102 d'un bateau. Ce dôme est représenté en position de fonctionnement, c'est-à-dire lorsqu'il fait saillie à l'extérieur de la coque en étant plongé dans le milieu marin où flotte le bateau. L'antenne sonar 103 est elle-même située à l'intérieur du dôme dans un liquide de remplissage destiné à transmettre les ondes acoustiques entre l'antenne et la paroi intérieure du dôme tout en supportant la pression extérieure. Dans cet exemple de réalisation l'antenne est de forme sphérique et supporte un ensemble de capteurs 104 dont un seul est représenté. Ces capteurs sont reliés au reste du sonar, qui est logé dans le bâtiment à un endroit convenable, à l'aide de câbles de connexions tels que 105. L'antenne est elle-même placée à l'extrémité d'un mât 106 qui l'éloigne du plan inférieur de la coque du navire et dont les dimensions peuvent atteindre par exemple 2 m. Dans ces conditions la longueur hors tout du dôme sonar peut atteindre les 5 m. Ces dimensions donnent une idée de la masse à manoeuvrer pour la rétracter dans le bateau, ce qui ajoute encore aux difficultés des solutions connues comme celles consistant à faire glisser le mât vers le haut ou à le faire se replier vers l'intérieur. Selon l'invention, le mât 106 et le dôme sonar 101 sont fixés sur une plateforme basculante 107 qui pivote autour d'un axe de basculement 108 pour venir faire rentrer l'ensemble du sonar et de l'antenne supportée par le mât à l'intérieur de la coque du bateau. La face 109 de cette plateforme opposée à la face sur laquelle est fixé le mât 106 est conformée de telle manière que lorsque la plateforme a basculé pour rentrer le dôme et l'antenne à l'intérieur du bateau, cette face 109 vient rétablir la continuité de la surface de la coque, ce qui élimine tous les problèmes de résistance hydrodynamique à ce niveau. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, cet axe de basculement 108 est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la coque, qui est lui-même parallèle au plan de coupe représenté sur la figure 1. Ce mode de réalisation préférée n'est toutefois pas limitatif et l'axe de basculement pourrait être dans un autre sens, par exemple parallèle à l'axe longitudinal de la coque. Comme la manoeuvre de basculement doit pouvoir se réaliser lorsque le navire est à flot avec le dôme sonar trempé dans l'eau, on a disposé à l'intérieur de la coque du bateau une chambre étanche 110 qui vient coiffer l'emplacement de la plateforme basculante 107 et qui permet de contenir le dôme sonar avec son antenne lorsque la plateforme a basculé pour ramener le dôme à l'intérieur de la coque. Cette chambre étanche pourrait être par exemple une enveloppe soudée sur l'intérieur de la coque et de dimensions quelconques mais toutefois suffisantes pour contenir le dôme sonar. Cependant à titre de perfectionnement on utilise ici une chambre parallèlépipédique de dimensions adaptées à celle du dôme sonar, de manière à ne pas prendre trop de place à l'intérieur du bateau, et elle-même fixée sur la coque par l'intermédiaire d'un cadre démontable 111 qui permet de déposer l'ensemble de la chambre avec le dôme sonar, pour des réparations en cale sèche par exemple. Une autre amélioration consiste à prévoir un joint gonflable 112 situé sur le pourtour intérieur du cadre démontable en face de la plateforme et en dessous de l'axe de basculement 108. Ce joint sera dégonflé pendant les manoeuvres et regonflé ensuite de manière à isoler l'intérieur de la chambre étanche 110 du milieu marin extérieur. De cette manière on pourra alors assécher la chambre pour la nettoyer, ainsi que pour nettoyer le dôme sonar si on effectue cette opération quand celui-ci est rentré à l'intérieur. Après assèchement de la chambre on pourra donc nettoyer l'ensemble de son intérieur, et éventuellement du dôme, avec des jets d'eau à haute pression et terminer par une pulvérisation finale d'un produit dit anti-fouling. On pourra aussi pénétrer à l'intérieur de cette chambre lorsque le joint sera gonflé et qu'elle aura été asséchée, pour pouvoir procéder à des opérations de maintenance sur l'ensemble du dispositif et des organes de l'antenne et du dôme. Ces opérations supposent bien entendu qu'on aura prévu des moyens d'accès, du genre trappe étanche, à l'intérieur de la chambre 110. Pour ne pas soumettre les cables de connexion 105 à des contraintes excessives, on prévoiera de les faire passer par l'intérieur de l'axe de basculement 108 qui à cet effet sera creux. Dans ces conditions on pourra égaiement prévoir de faire passer par cet axe creux des tubulures de mise en pression et de purge du dôme sonar afin de pouvoir, d'une part le pressuriser comme cela est habituel, et d'autre part assurer la purge du dôme pour des besoins d'accès ou de remplacement du liquide de remplissage. On a représenté sur la figure 2 une vue en coupe du système dans les mêmes conditions que dans la figure 1, dans laquelle le dôme sonar 101 a été rentré à l'intérieur de la chambre 110 par pivotement de la plateforme 107 autour de l'axe 108. On peut ainsi mieux apprécier la manière dont la continuité de la surface de la coque 102 est restituée par la surface 109 de la plateforme 107, et la protection qui est assurée à l'intérieur de la chambre 110 au dôme et à l'antenne 103 qu'il contient On a représenté sur la figure 3 une coupe verticale du système de la figure 1 dans un plan perpendiculaire au plan longitudinal de cette figure 1 et passant par l'axe de basculement 108. Ceci permet de mieux apprécier la disposition de l'ensemble et de voir le passage des câbles 105 qui sont rassemblés dans une gaine 113, laquelle passe au centre de cet axe 108. Les tuyaux de pressurisation de l'antenne 103 sont éventuellement rassemblés avec les câbles dans la gaine 113. Pour assurer l'étanchéité entre le cadre démontable 111 et l'intérieur du bateau au niveau de l'axe de basculement, on utilise des presse-étoupe 114. On remarque également sur cette figure des vérins hydrauliques 115 qui permettent de procéder au basculement de la plateforme et qui vont être décrits ci-après. On a représenté sur la figure 4 une vue de côté de la chambre étanche 110 fixée par son cadre 111 sur la coque 102, laquelle est vue en coupe. Pour pouvoir faire basculer la plateforme, on a fixé à l'une au moins des extrémités de l'axe 108 une biellette 116 sur laquelle sont articulées les tiges de poussée de deux vérins hydrauliques 115, dont les extrémités des corps sont par ailleurs fixées aux deux coins supérieurs extrêmes de la chambre étanche 110. Ces vérins peuvent être de tout type, mais ils seront de préférence hydrauliques. La source d'énergie permettant de commander les vérins, un réservoir de fluide hydraulique sous pression par exemple, sera commandée avec un déphasage pour pouvoir, de manière connue, exercer sur la biellette 116 une force qui fait entraîner l'axe 108 en rotation entre deux positions extrêmes séparées de 1800, ce qui fait basculer la plateforme 107, et fait donc rentrer ou sortir le dôme sonar à volonté. On pourra également prévoir une autre biellette située à l'autre extrémité de l'axe 108 et elle-même commandée par des vérins. Dans ces conditions on pourra également utiliser, avec un décalage convenable des deux biellettes, un seul vérin par biellette. On a également représenté sur la figure le bossage 117 qui court autour du cadre démontable 111 pour contenir le joint gonflable 112. D'autres systèmes de commande du basculement peuvent être utilisés et on a représenté à titre d'exemple sur la figure 5 un système dans lequel on utilise un moteur 118 qui entraîne une roue dentée, laquelle vient engréner sur une crémaillère circulaire 119. Le moteur 118 est fixé à l'intérieur de la plateforme 107 et vers l'une des extrémités de celle-ci. L'axe de la roue dentée 120 est parallèle à l'axe de basculement 108. La crémaillère semi-circulaire 119 est centrée sur l'axe 108 et elle est fixée sur la paroi intérieure de la chambre étanche sur l'un des flancs de cette chambre perpendiculaire à l'axe 108. Cette crémaillaire peut être aussi bien rapportée par des fixations sur cette paroi ou, d'une manière préférée, d'être intégrale à celle-ci en étant obtenue par exemple par moulage de l'ensemble. Le moteur peut commander deux pignons situés sur les deux côtés de la plateforme, de manière à venir engréner sur deux crémaillères situées elles-mêmes sur les deux faces opposées de la plateforme perpendiculaire à l'axe de basculement 108. Les câbles d'alimentation du moteur, puisque celui-ci se déplace avec la plateforme, passeront par l'intérieur de l'axe du creux du basculement, comme les câbles de connexion 105 de l'antenne. Comme on l'a dit dans l'introduction de cette description on peut fixer sur une telle plateforme tous les dispositifs qu'il est nécessaire de faire tremper dans l'eau sous la coque d'un bateau. En particulier l'invention n'est pas limitée à la forme de dôme sonar représenté sur les figures. Plus particulièrement elle est parfaitement compatible avec un dôme sonar à profil hydrodynamique amélioré, de forme ovoïde par exemple, relié à la plateforme pivotante par un pied profilé afin de bien dégager ce dôme sonar de la coque du bateau. Dans le cas d'un sous-marin, on pourra également utiliser le même dispositif à la surface supérieure de la coque de celui-ci, par exemple pour porter un intercepteur acoustique ou un sonar d'évitement de mines et d'obstacles. Ceci permettra en particulier d'éviter des dégâts provenant du choc des vagues lors de la navigation en surface, ou de l'action de la glace lors de l'émergence dans des régions polaires. Enfin la description n'est pas limitée au cas décrit ci-dessus ou la surface de la coque est très sensiblement plate et elle s'applique aussi par exemple aux sonars placés en bulbe d'étrave, qui peuvent être rétractés de cette manière afin de réduire le tirant d'eau. REVENDICATIONS 1. Système de rétractation d'un dispositif (101), notamment d'un sonar, faisant saillie hors d'une coque (112) d'un bateau, caractérisé en ce qu'il comprend une plateforme (109) située dans une ouverture pratiquée dans la coque, cette plateforme comportant une première face sur laquelle est fixé le dispositif (101) et une deuxième face (109) conforme à la surface de la coque à l'emplacement de l'ouverture, et qui comprend en outre des moyens (108) pour faire basculer la plateforme entre une première position dans laquelle le dispositif (101) fait saillie hors de la coque, et une deuxième position dans laquelle le dispositif est rétracté à l'intérieur de la coque et la deuxième surface de la plateforme rétabli la continuité de la surface de la coque à l'emplacement de l'ouverture. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme (107) est fixée sur un axe de basculement (108) qui tourillonne sur des paliers fixés sur la coque. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un vérin (115) qui vient actionner l'axe de basculement (108) par l'intermédiaire d'une biellette (116). 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (118) fixé sur la plateforme et entraînant un pignon (120) dont l'axe est parallèle à l'axe de basculement, et au moins un segment de couronne dentée (119) situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement et sur lequel vient s'engréner le pignon. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une chambre étanche (110) fixée sur la coque (102) à l'intérieur du navire pour contenir le dispositif (101) fixé sur la première face de la plateforme (107) lorsque ce dispositif est rétracté à l'intérieur de la coque après le basculement de la plateforme. 6. Système selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le segment de couronne dentée (119) est intégral à la paroi interne de la chambre étanche (110). 7. Système selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre démontable (111) fixé sur la coque (102) à la périphérie de l'ouverture contenant le système de rétraction; ce cadre supportant les paliers sur lesquels tourillonne l'axe de basculement (108) afin de permettre de démonter d'un seul bloc l'ensemble du système de rétraction assemblé. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que l'axe de basculement (108) est creux pour permettre le passage (113) des câbles de connexion électriques (105) du dispositif (103) monté sur la plateforme. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un joint gonflable (112) situé entre la périphérie de la plateforme (107) et la coque (102) pour permettre d'assurer l'étanchéité entre cette plateforme et la coque.