Brevet FR2832975A1 — publié le 20030606

La présente invention se rapporte aux systèmes de chasse aux mines qui peuvent être utilisés dans un mode télé-opéré et qui sont projetables, c'est-à-dire qui peuvent être envoyés rapidement sur un théâtre d'opération pour y être déployés et utilisés. On utilise classiquement dans la chasse aux mines deux types de sonar. L'un de ces sonars, dit"détecteur", a une portée relativement longue mais une définition relativement faible. Il permet de faire de l'imagerie du fond marin pour y repérer tous les objets qui s'y trouvent, sans toutefois permettre de savoir avec certitude s'il s'agit d'une mine. L'autre sonar, dit "classificateur" a une portée plus courte mais une définition très importante. Ce deuxième sonar permet de classifier les objets repérés par le premier et de déterminer s'il s'agit d'une mine ou non. Il est bien connu depuis longtemps de fixer ces deux sonars sur un chasseur de mine pour repérer et classifier ces mines, puis les détruire. L'inconvénient lui-même bien connu d'un tel système consiste dans la vulnérabilité du chasseur de mines. En effet, celui-ci doit s'approcher près de la mine pour pouvoir procéder à la classification. Il risque de cette manière de provoquer l'explosion de celle-ci et d'être détruit par cette explosion. On a imaginé de regrouper les sonars sur un véhicule autopropulsé, dit"poisson", qui est relié par un câble au chasseur de mines. Ce poisson reçoit par l'intermédiaire de ce câble aussi bien son alimentation en énergie que ses signaux de commande. Les signaux des sonars sont eux-mêmes renvoyés au chasseur de mines par le câble. Pour des raisons de poids, de difficulté de manoeuvre et de coût, ce câble ne peut pas être très long, ce qui ne permet pas de mettre vraiment en sécurité le chasseur de mines. Une autre solution consiste à relier le poisson à un véhicule autonome, appelé"drône", de dimensions généralement plus grandes que celles du poisson, mais néanmoins relativement modestes. Ce véhicule est suffisamment petit et contient suffisamment peu de matériel pour limiter son coût, et donc les pertes engendrées par une destruction éventuelle. Il est toutefois suffisamment grand pour comporter sa propre source d'énergie, du carburant pour un moteur thermique par exemple. Les liaisons entre le poisson et le drône s'effectuent par un câble, comme de la manière décrite précédemment. Elles permettent les échanges de signaux et l'alimentation en énergie du poisson. Les liaisons entre le drône et le chasseur de mines, sur lequel se trouve le reste du système et les opérateurs de ce système, sont limitées à des signaux et s'effectuent par voie hertzienne. Un tel système présente divers inconvénients. D'une part il est relativement peu discret. D'autre part il est très sensible à l'état de la mer, ce qui limite ses capacités opérationnelles. Pour surmonter ces inconvénients, l'invention propose un système de chasse aux mines télé-opéré projetable, du type comportant un véhicule télécommandé depuis un ensemble de commande et de contrôle et relié par un câble d'alimentation et de télécommande à un poisson submersible supportant des moyens de détection, principalement caractérisé en ce que ledit véhicule est un semi-submersible pouvant naviguer en immersion sous la surface de l'eau en ne laissant émerger que ses antennes de liaison avec ledit ensemble de contrôle et de commande. Selon une autre caractéristique, il comporte en outre une prise d'air destinée notamment à alimenter des moteurs thermiques de propulsion, et qui émerge avec les dites antennes. Selon une autre caractéristique, ledit ensemble de commande et de contrôle est placé dans un conteneur autonome pouvant être déplacé de manière distincte. Selon une autre caractéristique, ledit conteneur est fixé sur le pont d'un bateau. Selon une autre caractéristique, ledit conteneur est placé sur le littoral de la mer. Selon une autre caractéristique, le semi-submersible comprend un ensemble de boudins gonflables permettant de maintenir et d'immobiliser le poisson contre le semi-submersible pendant son évolution en transit. Selon une autre caractéristique, le semi-submersible comprend deux panneaux latéraux permettant d'entourer le poisson lorsque celui-ci est accouplé avec le semi-submersible. 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, un schéma de principe de l'ensemble du système ; - Les figures 2 à 4, des schémas des positions respectives du drône et du poisson pendant différentes phases des manoeuvres ; - La figure 5, une vue en perspective cavalière d'un poisson amarré à un drône semi submersible. L'ensemble du système, représenté de manière schématique sur la figure 1, comprend un bateau porteur 101 comprenant dans cette réalisation une soute étanche 102 munie d'une porte 103, l'ensemble étant situé sous la ligne de flottaison du bateau. Des moyens, connus par ailleurs, permettent d'isoler de manière étanche la soute du reste du bâtiment lorsque la porte 103 est ouverte, et de vidanger cette soute lorsque la porte est fermée. On peut ainsi accéder aux engins contenus dans la soute afin de procéder aux opérations de maintenance nécessaires. Sur le pont du bateau se trouve un conteneur 104, du type "shelter" par exemple, qui comprend l'ensemble des moyens de télécommande des véhicules déportés et d'exploitation des informations provenant des capteurs, les sonars entre autres, portés par ces véhicules. Selon une caractéristique de l'invention, ce conteneur est totalement distinct du bateau 101, sur lequel il est fixé par des moyens d'attache amovibles qui servent seulement à le retenir sur le pont du bateau. Les liaisons avec l'équipage, qui sont réduites au strict minimum nécessaire pour assurer la rentrée et la sortie des véhicules en ouvrant et en fermant la porte 103, s'effectuent par exemple par radiotéléphone par l'intermédiaire des aériens, ou antennes, 107 portés par ce conteneur. Ainsi le système peut être déployé d'une autre manière, par exemple sans utiliser de bateau porteur en installant le conteneur 104 à terre en bordure de littoral. On pourra ainsi effectuer des opérations de lutte anti sous-marine côtière avec une portée qui pourra être de quelques dizaines de kilomètres en fonction des moyens de transmission mis en oeuvre. Le reste du système comprend un véhicule semi submersible 105. Cet appareil peut naviguer de manière quasi totalement immergée en dessous de la surface de la mer en laissant seulement à l'air libre depuis la surface de la mer un ensemble d'aériens, ou antennes, 106 permettant la liaison avec les moyens du conteneur 104 à l'aide d'une liaison radioélectrique passant par l'intermédiaire des aériens 107 de ce conteneur. Le véhicule semi-submersible 105 peut éventuellement émerger de la surface de la mer pour des raisons particulières, par exemple pour être ravitaillé en cours de mission. Le plus souvent en cours de fonctionnement il naviguera en immersion avec juste les aériens qui dépassent, ce qui permet entre autres avantages de le rendre quasi indétectable, et également de le rendre en grande partie indépendant de l'état de la mer en ne subissant pratiquement pas l'action, surtout les chocs, des vagues. On sait que dans l'art connu, utilisant un drône naviguant en surface, c'est cette action de la mer qui limite considérablement les capacités opérationnelles des systèmes habituels. Les évolutions du véhicule 105 sont télécommandées à distance à partir du conteneur 104 par l'intermédiaire d'une liaison radio bidirectionnelle utilisant les aériens 106/107. On peut ainsi faire évoluer cet engin de la manière souhaitée en lui faisant prendre un cap et une vitesse déterminée et en le faisant s'immerger ou émerger. Les signaux en retour vers le centre d'opération permettent aussi bien de déterminer la position du véhicule que de transmettre les signaux des différents capteurs, en particulier les sonars, qui sont décrits plus loin. A titre de réalisation préférée, on citera comme véhicules semi submersibles particulièrement adaptés à cet usage les modèles "DOLPHIN" et"DORADO", construits par la société canadienne ISE. Le véhicule 105 lui même peut supporter des moyens d'exploration tels qu'un sonar, mais, selon l'invention, les organes principaux de détection des mines sont portés par un poisson autopropulsé 108 relié au véhicule 105 par l'intermédiaire d'un câble 109 avantageusement susceptible d'être enroulé sur un treuil 110 portés par le véhicule 105. Ce câble permet d'une part d'alimenter en énergie électrique le poisson 108 à partir des organes générateurs situés dans le véhicule 105. Il permet d'autre part de faire transiter dans un sens les signaux de télécommande des évolutions du poisson et de fonctionnement des moyens de détection 111 portés par le poisson, et dans l'autre sens les signaux de détection provenant de ces moyens. Ces signaux de détection seront ensuite relayés par le véhicule 105 vers le conteneur 104 par l'intermédiaire de la liaison 106/107. Ces moyens de détection 111 comprennent par exemple de manière classique un sonar de détection et un sonar de classification, voire d'identification. Ils sont éventuellement complétés par une ou plusieurs caméra vidéo ainsi que par des détecteurs magnétiques ou autres. Le poisson 108 comporte par ailleurs des organes permettant de repérer sa position, sinon de manière absolue, tout au moins en rapport au véhicule 105. Ces moyens de positionnement comprennent par exemple une balise ultrasonore combinée avec des moyens de réception goniométriques situés à bord du véhicule 105. Ainsi les opérateurs situés dans le conteneur 104 peuvent commander l'évolution du véhicule 105 jusqu'à une zone déterminée. Lorsque ce véhicule est arrivé sur zone, il libère alors le poisson 108 en déroulant le câble 109 et ce poisson va explorer le fond marin sous la commande des opérateurs, relayée par le véhicule 105. La définition d'un tel poisson correspond à la définition d'un appareil connu par ailleurs sous le nom générique de"ROV", pour"Remote Operated Vehicle". A titre de réalisation préférée, on citera comme ROV particulièrement adapté à cet usage le modèle"DOUBLE EAGLE", construit par la société suédoise "SMB-BUS". Il sera de préférence équipé du sonar multifréquences de type TMS 2022 MK3 dont les performances remarquables pour ces fonctions sont bien connues et qui est construit par la société"THALES UNDERWATER SYSTEMS", filiale de la demanderesse. On remarquera qu'un tel poisson est conforme à un dispositif connu dit"PVDS", pour"Propelled Variable Depth Sonar"classiquement déployé depuis un chasseur de mine. Pour aller naviguer vers sa zone d'exploration, ainsi que pour être rangé dans la soute 102 du bateau 101, le véhicule 105 et le poisson 108 sont accouplés de la manière représentée sur la figure 5. Pour maintenir ensemble ces deux appareils, on utilise avantageusement un ensemble de boudins gonflables qui sont gonflés lorsque le poisson est venu prendre sa place en dessous du semisubmersible, entre deux panneaux 502 s'étendant latéralement vers le bas de chaque côté du semi-submersible et formant un garage dans lequel vient se placer le poisson. Ces boudins comprennent par exemple un boudin longitudinal 501 s'étendant sous le submersible, et quatre boudins latéraux préformés placés verticalement et entre les panneaux 502. Ces boudins verticaux ne sont pas représentés sur la figure car ils sont cachés par les panneaux 502. Lorsque le poisson a pris position entre les panneaux 502, on gonfle les boudins, avec de l'air ou avec un fluide tel que l'eau de mer environnante, de manière à ce que les quatre boudins verticaux viennent enserrer le poisson et le poussent vers le haut en raison de leur conformation, pour venir le plaquer contre le boudin longitudinal 501, ce qui immobilise de manière correcte le poisson contre le semi submersible. Cette méthode est analogue à celle décrite dans le brevet français n 2, 657,063 dont la demande a été déposée par la société "THOMSON MARCONI SONAR"le 12 janvier 1990 sous le n 90 00328 et a été publiée le 19 juillet 1991. Elle permet simultanément d'amarrer et de maintenir convenablement le poisson avec le véhicule semi-submersible, tout en le protégeant des chocs mécaniques. Les différentes phases d'évolution de cet ensemble sont représentées sur les figures 2 à 4. Sur la figure 2, le système est en opération et le semisubmersible avance vers l'avant avec seulement son antenne 106 qui dépasse de la surface de la mer. Le poisson 108 navigue devant le semi-submersible, auquel il est relié par le câble 109 partiellement ou entièrement dévidé du treuil 110. Son immersion et ses évolutions sont commandées par les opérateurs situés dans le conteneur 104. Le mouvement général de ce poisson s'effectue dans la même direction que celle de l'avance du semi-submersible./1 effectue en outre autour de ce mouvement général des évolutions nécessitées par la recherche, la classification, voire l'identification optique ou acoustique des mines. Ces recherches sont effectuées avec les moyens de détection 111. A la fin des opérations, on passe à une phase de réentrée illustrée sur la figure 3. Durant cette phase, on commence par arrêter le mouvement du semi-submersible 105 et du poisson 108, ou tout au moins on les fait ralentir de manière importante pour faciliter les opérations. Ensuite, dans un premier temps, on fait faire un demi-tour 301 au poisson pour le diriger vers le semi submersible. Dans un deuxième temps, on fait avancer, par un mouvement 302, le poisson vers le semi-submersible pour le ramener à l'arrière et à une courte distance de celui-ci. Enfin dans un troisième temps, on le fait remonter, par un mouvement 303, pour le fixer sensiblement à la bonne immersion par rapport au semi-submersible. Dans une dernière phase d'amarrage, représentée sur la figure 4, on ramène le poisson vers le semi submersible en enroulant le câble 109 sur le touret du treuil 110. Durant cette opération, on fait avancer lentement le semisubmersible 105 vers l'avant tout en commandant les moteurs du poisson 108 de manière à avoir une poussée vers l'arrière. Ceci entraîne une tension du câble, favorable au bon enroulement sur le treuil. Les puissances respectives du semi-submersible, du treuil et du poisson sont réglées pour que le poisson soit attiré doucement vers le dessous du semi-submersible, en gardant une tension du câble suffisante mais sans excès. A la fin de cette manoeuvre, le poisson se trouve sous le semisubmersible, logé entre les panneaux 502 non représentés sur les figures 2 à 4. On termine alors en gonflant les boudins 501, ce qui permet de verrouiller ensemble le semi-submersible et le poisson. Il ne reste plus alors qu'a faire revenir cet ensemble dans la soute 102 du bateau 101 pour terminer les opérations et permettre à ce bateau d'aller rejoindre une autre zone où il pourra recommencer ses recherches. Le cas échéant, notamment en fonction des bateaux utilisés, on sera amené à replier le mât supportant l'antenne 106. Comme l'invention permet d'utiliser des bateaux de toute nature sur lesquels on fixe simplement le conteneur 104, dans le cas où le bateau utilisé ne comporte pas de soute 102 on récupéra l'ensemble à l'aide d'un mât de charge pour le stoker en cale, ou éventuellement sur le pont. Cette récupération se fera, en fonction des caractéristiques du semi-submersible et du poisson, soit en un seul bloc si les caractéristiques de ces deux appareils permettent de les maintenir ensemble, soit en les séparant, ce qui limite l'accouplement entre eux aux trajets de transit entre la zone de travail et le bateau. On remarquera que cet ensemble, conteneur plus semi submersible plus poisson est tout à fait adapté à être transporté dans les délais les plus brefs par les moyens les plus rapides, par avion par exemple, vers les théâtres d'opérations les plus éloignés ce qui justifie bien sa caractéristique de projetabilité. REVENDICATIONS 1-Système de chasse aux mines télé-opéré projetable, du type comportant un véhicule (105) télécommandé (106,107) depuis un ensemble de commande et de contrôle (104) et relié par un câble d'alimentation et de télécommande (109) à un poisson submersible (108) supportant des moyens de détection (111), caractérisé en ce que ledit véhicule est un semisubmersible (105) pouvant naviguer en immersion sous la surface de l'eau en ne laissant émerger que ses antennes de liaison (106) avec ledit ensemble de contrôle et de commande (104). 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une prise d'air destinée notamment à alimenter des moteurs thermiques de propulsion, et qui émerge avec les dites antennes (106). 3 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit ensemble de commande et de contrôle (104) est placé dans un conteneur autonome pouvant être déplacé de manière distincte. 4-Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit conteneur (104) est fixé sur le pont d'un bateau (101). 5-Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit conteneur (104) est placé sur le littoral de la mer. 6 - Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le semi-submersible (105) comprend un ensemble de boudins gonflables (501) permettant de maintenir et d'immobiliser le poisson (108) contre le semi-submersible (105) pendant son évolution en transit. 7- Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le semi-submersible (105) comprend deux panneaux latéraux (502) permettant d'entourer le poisson (108) lorsque celui-ci est accouplé avec le semisubmersible.