Brevet FR2751612A1 — publié le 19980130

La présente invention concerne un dispositif de stabilisation d'un engin submersible lors de l'immersion de celui-ci par ballastage. On sait que l'immersion et la remontée en surface d'un engin submersible est une phase critique d'utilisation de celui-ci. En effet, l'immersion d'un engin submersible flottant est généralement obtenue par remplissage de ballasts à surface libre, dont les effets de carène liquide déstabilisent 1 'engin. La suppression de l'inertie de flottaison de l'engin au moment de l'immersion complète de celui-ci et les effets de carène liquide créés par les ballasts en cours de remplissage provoquent une instabilité temporaire que l'on cherche actuellement à supprimer autant que possible par lestage de l'engin et par la division du volume à ballaster en plusieurs ballasts ouverts et remplis successivement de façon que l'influence de chacun soit minime. Cependant, ces moyens de suppression de l'instabilité de l'engin lors de l'immersion de celui-ci ne sont pas suffisamment efficaces et sont extrêmement coûteux. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des dispositifs de stabilisation connus en proposant un dispositif de stabilisation d'un engin submersible lors de l'immersion de celui-ci par ballastage et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un corps formant flotteur assemblé à l'engin submersible de façon à n'autoriser qu'un déplacement vertical libre et guidé de l'engin relativement au corps formant flotteur pendant l'immersion de l'engin et à permettre au corps formant flotteur, par sa surface de flottaison, de stabiliser l'engin jusqu'à l'immersion complète de ce dernier. De préférence, l'engin submersible est solidaire d'un ballast unique et possède un axe de symétrie, commun à celui du ballast, parallèle à sa direction de déplacement, le ballast comprenant, solidaires de celui-ci, au moins trois montants parallèles rigides de même longueur, non alignés et équidistants de l'axe de symétrie de l'engin avec le corps formant flotteur étant monté de façon longitudinalement coulissante sur les montants parallèles. Avantageusement, chaque montant comprend à son extrémité libre une butée venant en appui sur le corps formant flotteur lorsque l'engin est complètement immergé de façon à entraîner en immersion le corps formant flotteur. L'engin est monté sur le ballast qui est situé sous le corps formant flotteur, lequel comprend une ouverture centrale permettant le passage de l'engin submersible. Le corps formant flotteur comprend une plaque perpendiculaire au montant du ballast et dans laquelle est réalisée l'ouverture centrale de manière à ceinturer de façon coulissante les montants du ballast et un flotteur fixé sous la plaque en entourant les montants symétriquement à l'axe de symétrie de l'engin submersible. Avantageusement, la plaque du corps formant flotteur comprend des galets fixés sur celle-ci et venant en appui sur les montants du ballast pour permettre le coulissement guidé longitudinal du corps formant flotteur sur les montants. La plaque formant flotteur et son ouverture centrale sont de forme rectangulaire ou carrée de manière à ceinturer quatre montants du ballast au niveau des coins de l'ouverture centrale par l'intermédiaire de quatre paires de galets fixés sur la plaque respectivement à ces quatre coins. Le dispositif comprend également d'autres galets fixés sous le flotteur en aplomb des galets précités de la plaque pour venir en appui sur les montants du ballast. Le ballast est en forme de caisson parallélépipèdique et l'engin submersible contient des moyens de lancement sous l'eau de missiles de sous-marins. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de l'invention permettant de stabiliser un engin submersible en position de flottaison - la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1 du dispositif de stabilisation de l'invention en position juste avant l'immersion complète de l'engin submersible - la figure 3 est une vue en perspective agrandie de la partie cerclée en III de la figure 2 - la figure 4 est une vue du dispositif de stabilisation de l'invention en position de flottaison - la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4 montant le ballastage de l'engin submersible ; et - la figure 6 est une vue semblable à celles des figures 4 et 5 et représentant l'ensemble du dispositif de stabilisation complètement immergé. Le dispositif de l'invention tel que représenté notamment aux figures 1 à 3 va être décrit dans le cadre de la stabilisation d'un engin submersible 1 constitué d'un fût généralement cylindrique 1 contenant des moyens de lancement sous l'eau de missiles de sous-marins, mais il est bien entendu que ce dispositif de stabilisation s'applique également à tout autre engin submersible de formes différentes. Le dispositif de stabilisation de l'invention comprend, comme représenté en figures 1 et 2, un corps formant flotteur 2 assemblé à l'engin submersible 1 de façon à n'autoriser qu'un déplacement vertical libre et guidé de l'engin 1 relativement au corps formant flotteur 2 pendant l'immersion de l'engin 1 avec le corps formant flotteur 2 ayant une large surface de flottaison assurant une très grande stabilité de l'engin 1 pendant son immersion. A cet effet, l'engin submersible 1 est fixé sur un ballast unique 3 de façon que l'axe de symétrie de l'engin 1 soit commun à l'axe de symétrie du ballast 3 qui, dans le cas présent, est de préférence en forme de caisson parallélépipèdique. Le ballast 3 comprend, solidaires de celui-ci en faisant saillie de sa surface supérieure, quatre montants parallèles, rigides non alignés 4 de même longueur et équidistants de l'axe de symétrie de l'engin submersible 1. Les quatre montants 1 traversent une ouverture centrale 5 du corps formant flotteur 2 qui est monté de façon longitudinalement coulissante sur ces montants 4. Le corps flotteur 2 comprend une plaque rigide supérieure 6 de forme rectangulaire ou carrée, perpendiculaire aux montants 4, et dans laquelle est réalisée l'ouverture centrale 5 également de forme rectangulaire ou carrée ceinturant de façon coulissante les montants 4, et un flotteur 7 fixé sous la plaque 6 en entourant les montants 4 symétriquement à l'axe de symétrie de l'engin submersible 1 qui, en position de flottaison de l'ensemble du dispositif de stabilisation, fait saillie au travers de l'ouverture centrale 5 du corps formant flotteur 2 avec le ballast 3 situé en dessous du corps 2. Pour permettre le coulissement longitudinal guidé du corps formant flotteur 6 relativement aux montants 4 du ballast 3, quatre paires de galets 8 sont fixées sur la plaque 6 respectivement aux quatre coins de celle-ci de façon à venir en appui sur les montants 4 logés respectivement dans ces coins. Ainsi, deux galets 8 d'une paire sont montés respectivement sur deux étriers de support 9 solidaires de la plaque 6 en étant disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre de façon que les deux galets 8 soient en appui respectivement sur deux parois planes perpendiculaires du montant correspondant 4, chaque montant 4 présentant une section transversale carrée. De plus, des galets 8 peuvent également être fixés, par des étriers 9, sous le flotteur 7 comme cela ressort des figures 4 à 6, en étant situés en aplomb respectivement des galets 8 de la plaque 6 de façon à être également en appui sur les montants respectifs 4 pour permettre le coulissement longitudinal du corps 2. Chaque montant 4 comprend à son extrémité libre une petite plaque 10 fixée au montant 4, par exemple par soudage, et de dimension supérieure à la section transversale du montant de façon à venir en appui sur les galets 8 en position la plus basse du ballast 3 relativement au corps formant flotteur 6 et à ainsi entraîner vers le fond marin ce corps lors de l'immersion complète de l'engin submersible 1. Le fonctionnement du dispositif de stabilisation de l'invention ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué en référence aux figures 4 à 6. Comme représenté en figure 4, l'engin submersible flottant 1 est amené au-dessus d'un moyen 11 d'amarrage de celui-ci au fond marin, ce moyen d'amarrage comprenant une plaque formant corps mort 12 reposant sur le fond marin et un étrier 13 d'ancrage d'une extrémité inférieure 14 du ballast 13 et qui peut être constituée par un axe s'engageant dans l'étrier 13. En position émergée de l'engin submersible 1, celui-ci fait saillie sur pratiquement toute sa longueur audessus de la plaque 6 à travers l'ouverture 5 et le ballast 3 est situé juste en dessous du corps formant flotteur 2 de façon que les montants 4 fassent saillie pratiquement sur toute leur longueur au-dessus de la plaque 6 de ce corps. Le corps formant flotteur 2, par sa large surface de flottaison, procure déjà une grande stabilisé à l'engin submersible 1. La figure 5 montre l'immersion de l'engin submersible 1 par ballastage du ballast 3. Lors de l'enfoncement dans l'eau de l'engin 1 dans une direction verticale à son axe de symétrie, les montants 4 coulissent verticalement et librement relativement au corps formant flotteur 2. Du fait que toute rotation autour d'un axe horizontal de l'engin 1 relativement au corps formant flotteur 2 est bloquée puisque le seul degré de liberté de l'engin 1 vis-à-vis du corps 2 est la translation verticale, le corps formant flotteur 2 reste en surface pendant que l'engin s'enfonce sous l'effet du remplissage du ballast 3 et la grande surface de flottaison du corps 2 procure toujours à l'engin 1 une très grande stabilité. La figure 6 montre l'engin 1 totalement immergé par le ballast rempli 3 et amarré au fond marin par le moyen d'amarrage 11. Cette figure montre que l'engin 1 a entraîné en immersion le corps formant flotteur 2 par l'intermédiaire des montants 4 dont les petites plaques d'extrémité 10 sont en butée sur le corps formant flotteur 2. Cependant, l'immersion complète de l'engin 1 peut se traduire par la désolidarisation du corps formant flotteur 2 des montants 4 qui ne comporteraient pas alors de butées de solidarisation à leurs extrémités libres. Le dispositif de stabilisation de l'invention permet ainsi de supprimer radicalement toute instabilité de l'engin submersible en conservant une surface de flottaison importante jusqu'à immersion complète de l'engin. Aucun moyen de lestage de l'engin n'est nécessaire contrairement aux dispositifs antérieurement connus et un ballast unique suffit, ce qui rend le dispositif de stabilisation extrêmement efficace tout en étant d'une sécurité et d'une fiabilité absolues et peu coûteux. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées au dispositif de stabilisation sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le ballast peut comporter trois montants passant à travers une ouverture circulaire du corps formant flotteur. De plus, les montants, au lieu d'être ceinturés de façon coulissante par le corps formant flotteur, peuvent traverser celui-ci au travers d'ouvertures de forme conjuguée comportant des galets ou des billes de guidage permettant le coulissement longitudinal des montants relativement au corps formant flotteur. REVEND I CAT IONS 1.Dispositif de stabilisation d'un engin submersible (1) lors de l'immersion de celui-ci par ballastage, caractérisé en ce qu'il comprend un corps formant flotteur (2) assemblé à l'engin submersible (1) de façon à n'autoriser qu'un déplacement vertical libre et guidé de l'engin (1) relativement au corps formant flotteur (2) pendant l'immersion de l'engin (1) et à permettre au corps formant flotteur (2) par sa surface de flottaison, de stabiliser l'engin (1) jusqu'à l'immersion complète de ce dernier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'engin submersible (1) est solidaire d'un ballast unique (3) et possède un axe de symétrie, commun à celui du ballast (3), parallèle à sa direction de déplacement, en ce que le ballast (3) comprend, solidaires de celui-ci au moins trois montants parallèles rigides de même longueur, non alignés (4) et équidistants de l'axe de symétrie de l'engin (1) et le corps formant flotteur (2) est monté de façon longitudinalement coulissante sur les montants parallèles (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque montant (4) comprend à son extrémité libre une butée (10) venant en appui sur le corps formant flotteur (2) lorsque l'engin (1) est complètement immergé de façon à entraîner en immersion le corps formant flotteur (2). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'engin (1) est monté sur le ballast (3) qui est situé sous le corps formant flotteur (2), lequel comprend une ouverture centrale (5) permettant le passage de l'engin submersible (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps formant flotteur (2) comprend une plaque (6) perpendiculaire aux montants (4) du ballast (3) et dans laquelle est réalisée l'ouverture centrale (5) précitée de manière à ceinturer de façon coulissante les montants (4) du ballast (3) et un flotteur (7) fixé sous la plaque (6) en entourant les montants (4) symétriquement à l'axe de symétrie de l'engin submersible (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque (6) comprend des galets (8) fixés sur celleci et venant en appui sur les montants (4) du ballast (3) pour permettre le coulissement guidé longitudinal du corps formant flotteur (2) sur les montants (4). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la plaque (6) du corps formant flotteur (2) et son ouverture centrale (5) sont de forme rectangulaire ou carrée de manière à ceinturer quatre montants (4) du ballast (3) au niveau des coins de l'ouverture centrale (5) par l'intermédiaire de quatre paires de galets fixés sur la plaque (6), respectivement à ces quatre coins. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend également d'autres galets (8) fixés sous le flotteur (7) en aplomb des galets précités de la plaque (6) pour venir en appui sur les montants (4) du ballast (3). 9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le ballast est en forme de caisson parallèlépipèdique (3) et l'engin submersible (1) contient des moyens de lancement sous l'eau de missiles de sousmarins.