Brevet FR2840891A1 — publié le 20031219

* * * 1 2840891 Le secteur technique de l' invention est celui des dispositifs de d6roulement d'un fil assurant la transmission d'informations de toute nature (ordres ou comptes-rendus) entre deux mobiles Avoluant dans un fluide. Une des applications principale de ['invention est son utilisation pour la filotransmission entre un sous-marin ou un bAtiment de surface et une torpille autopropulse. En effet, dans le milieu sous-marin, la transmission d'informations non perturbAes ente deux mobiles est une opAration dAlicate, car les ondes porteuses disponibles ne permettent pas la transmission grande distance, et ne vent en gAnAral pas gables. [a liaison de transmission travers un cable ou un fil permet de remAdier ce problAme. Pour des mobiles se dAplagant faible vitesse et dans un p6rimAtre rAduit, les cables utilisAs vent gAnAralement encombrants, fixAs sur le mobile et se dAroulent depuis le bAtiment lanceur. Si le mobile doit se dAplacer dans un pArimAtre important, queue que soit sa vitesse, ou si les deux 2Q mobiles se dAplacent simultanAment dans des voies indApendantes l'une de l'autre, il est nAcessaire d'utiliser des cables de falble section qui se dAvident simultanAment depuis les mobiles en mouvement, ainsi chaque mobile laisse derriAre lui un fil immobile dans le fluide, et les efforts vent nettement rAduits. C'est le cas des torpilles actuelles qui se dAplacent diverges vitesses sur une grande distance en Atant contrlAes par le btiment qui les a lancAes. Dans ce domaine, plusieurs ralisations ont djA AtA proposes. [a bobine du btiment lanceur est positionnAe dans un conteneur verrouillA au fond du tube lance torpille. Le fil, qui se dAroule depuis celui-ci, est protAgA par une gaine pour Aviter des ruptures dues aux frottements et aux 2 2840891 accrochages possibles avec les parties saillantes du tube. Cette gaine de protection se deploie pendant les premiers metres du parcours de la torpille en etant entrainee par celle-ci. La gaine est lessee pour s'ecarter du lanceur, toutefois il a ete observe qu'avec ['augmentation de la vitesse du sous-marin, elle a tendance a se rapprocher de celui-ci au point que le fil se device le long de la coque et risque d'etre happe par le courant d'eau induit par l'helice, ce qui est susceptible de creer sa rupture. La conception actuelle du conteneur francais a aussi pour consequence de limiter la grosseur de la bobine et done la longueur de fil emportee par le sous-marin, ce qui reduit ses capacites d' evolution pendant la phase de filoguidage. Les sous-marins de conception francaise lancent leurs torpilles au moyen de verins telescopiques, appeles >; lteffort de poussee s'exerce sur l'arriere de la torpille. Jusqu'a ce j our il a touj ours ete possible de desaxer la sortie du fil sur une des gouvernes de l'arme de telle sorte que le refouloir n'exerce aucun effort de pression sur la gaine ou le fil. Mais les nouveaux equipements internee des torpilles limitent la place en peripherie et ne permettent plus d'appliquer cette solution, ce qui oblige a positionner la sortie de fil dans l' axe sur l'extremite arriere de la torpille. Dans le meme domaine technique on connalt le brevet depose sous le numero FR 2 654 204 qui decrit un dispositif de deroulement de cable de filotransmission d'un engin se deplacant a grande vitesse dans un fluide. Le cable est stocke sous forme d'une bobine integree dans un volume existent autour d'un carenage solidaire du mobile lance, il se deroule a la demande en fonction du deplacement de ce dernier. 3 2840891 Une des extremites du cable est solidaire du mobile lance, elle correspond a la couche d'enroulement de plus petit diametre. L'autre extremite, reliee au conteneur, se deroule depuis la couche de plus grand diametre. Ainsi le cable se deroule en glissant sur l'arriere de la structure en formant une courbe en helice tronconique se refermant derriere le mobile lance, dans le meme temps le fil se deroule aussi depuis la bobine du conteneur, ainsi chaque point reste alors ensuite a peu pres immobile par rapport au fluide. Ce conteneur peut etre pose sur le pont d'un navire de surface ou lance simultanement avec la torpille a partir d'un sous-marin en restart lie a ce dernier par un cable. Ce dispositif de deroulement de cable presente un certain nombre d'inconvenients lies en particulier a sa forme. De par la forme du conteneur, la traectoire de ce dernier n'est pas stabilisee. Dans le cas ou le conteneur et la torpille vent lances simultanement, le conteneur risque de venir heurter la coque du sous-marin et ainsi de perturber les ecoutes effectuees par ses senseurs acoustiques. Un autre inconvenient reside dans la taille du conteneur qui limite la longueur de fil du cote du sous marin et done reduit ses capacites d' evolution. La longueur de fil est egalement limitee par la conception de la torpille. Le but de la presente invention est de remedier aux inconvenients ci-dessus en proposant un dispositif de deroulement de fil de transmission lance simultanement avec la torpille. La presente invention a egalement pour but de fournir un dispositif eloignant le point de devidage de la coque du lanccur. 4 2840891 Un autre but de l' invention est de raliser un dispositif ayant une trajectoire stabilise dans le fluide. Un autre but de l' invention est de proposer un dispositif augmentant les capacitAs d'4volution du sous- marin de par la longueur de fil disponible. Pour ce faire, l' invention a pour objet un dispositif de dAroulement d'un fil assurant la transmission d'informations de toute nature (ordres ou comptes-rendus) entre deux mobiles Avoluant dsos un fluide dans laquel le cable est enroulA sur au moins une bobine logAe dans un dAvidoir, ce dernier Atant disposA entre les deux mobiles, di spos it i f caractAri sA en ce que le dAvidoir, di s sociable des deux mobiles, comporte des moYens de stabilisation de celui-ci dans le fluide. [es moyens de stabilisation du dAvidoir component, de prAfArence, une quille combinAe un plan fixe. De prfArence, une entretoise de pousse, associAe au dAvidoir situA entre le mobile lancA et son mAcanisme de lancement, assure la transmission des efforts de pousse lors du lancement. Un mAcanisme de liaison peut assurer temporairement la liaison entre le dAvidoir et le mobile lancA. I1 peut se composer d'un systAme bille sur ressort contrainte de sAparation tarAe. Le dispositif peut comportet une course gaine de protection ob se dAvide le fil, reliAe au mcanisme de liaison par l'une de ses extrAmitAs. Le dvidoic comporte, de prAfArence, une ou deux bobines. De prfArence, s'il comporte deux bobines, un mAcanisme rAgulateur de tension du fil permet de transfArer ['action de dAvidage de la premiAre bobine sur la seconde en supprimant le choc occasionnA par les variations de longueur de la boucle de transfert. s 2840891 Un AlAment associA au dAvidoir peut permettre de compenser les jeux entre le denier nommA et 1'extrmitA du refouloir pneumatique pour Aviter le choc en dAbut de dAploiement de ce dernier. Cet AlAment est constituA, de prAfArence, d'une rondelle en mousse souple dispose entre le dAvidoir et le refouloir pneumatique. Ce dispositif pr63ente l'avantage de permettre un lancement simultanA de la torpille et du dAvidoir comportant la ou les bobines de fil. [e point de dAvidage se trouve ainsi l'extArieur des deux mobiles. Dn autre avantage rAside dans la forme du dAvidoir, un plan fixe associA la quille permet au dispositif d'avoir une trajectoire stabilise et ainsi ne risque pas de venir heurter la coque du sous-marin. [e dispositif prAsente Agalement l'avantage d'Aloigner du sous-marin le point de dAvidage, ce qui constitue une protection face aux agressions potentielles dues aux turbulences proximitA de la coque. [e dispositif offre avantageusement une grande capacitA d'Avolution du sous-marin en ayant la possibilitA de disposer deux bobines dans le dAvidoir et done de permettre un dAvidage plus rapide du fil, Atant donna qu'il ne lui est pas possible de terminer son dAvidage avant la fin de sa liaison avec la torpille. D'autres caractAristiques et avantages de l' invention apparaltront dans la description dtaillAe, non limitative, ci-dessous. Cette description sera faite en regard des dessins annexAs parmi lesquels: - la figure 1 reprAsente un schAma de fonctionnement durant la phase de sparation de la torpille; - la figure 2 reprAsente un schma de fonctionnement durant le dAvidage du til aprds stabilisation du dAvidoir; 6 2840891 - la figure 3 represente un schema d'ensemble avant le lancement de la torpille; - la figure 4 represente une vue en coupe verticale du dispositif; - les figures 5, 6 et 7 representent des vues suivant la figure 3 montrant respectivement l' avant, l'arriere du dispositif, ainsi qu'une coupe transversale suivant un axe C -C. En reference aux figures 1 a 7 on volt un dispositif de deroulement de fil de transmission entre un sous-marin et une torpille. Ce dispositif se compose d'un devidoir (2) comportant une ou deux bobines de fil (15) et (16). Avant lancement, ce devidoir est place entre un mecanisme de lancement, appele refouloir pneumatique (4), et une torpille (1), a l'interieur d'un tube de lancement (6) du batiment lanceur (7). D'autres modes de lancement, comme le lancement par eau refoulee ou le lancement par auto demarrage, vent envisageables, cela implique des modifications du devidoir qui ne vent pas representes sur les figures. Le devidoir est positionne dans l'axe de la torpille par un centreur (18). Une gaine souple (10), dans laquelle se device un fil (8), relic une des faces du devidoir a la torpille par un mecanisme de liaison (9). Ce dernier est base, par exemple, sur un systeme mecanique bille sur ressort comportant une contrainte de separation taree, identique a la solution existante (tout autre systeme de separation est envisageable). Une rondelle en mousse (19) est placee entre le refouloir pneumatique et le devidoir, pour compenser le jeu entre les deux elements, et absorber le choc du au deploiement du premier nomme. La mousse utilisee est de preference souple et elastomere, la rondelle pourra etre 7 2840891 solidaire du refouloir pneumatique, mais une mousse rigide peut Agalement Atre employe, dans ce cas la rondelle sera dtruite chaque lancement et sera ncessaicement solidaire du dAvidoir. Le dAvidoir est reliA par un cable (5) un boitier (3) solidaire du tube lanceur. Ce cable, asaurant la transmission des informations vers le sousmarin, est reliA la bobine de fil par une liaison (11). Une entretoise de pousse (12), placA dans l'axe du 1Q dAvidoir, permet de transmettre les efforts du refouloir pneumatique sur la torpille lors de la phase de lancement. Wile comporte une rAservation destinAe faciliter le passage de la gaine. [e dAvidoir dispose d'un plan fixe(14) assurant son Aloignement par rapport au sous-marin. Une quille (17) positionnAe sur la partie infArieure du dAvidoir assure la stabilitA de sa trajectoire losqu'il n'est plus solidaire de la torpille. [e dAvidoir peut stocker une ou deux bobines, elles vent placAes de chaque cotA de ce dernier. Dans le cas ob le dAvidoir comporte deux bobines, le fil est continu. Pour transfArer le dAvidage du fil d'une bobine l'autre sans provoquer d' a-coup, un mAcanisme rAgulateur de tension du fil (13) permet de compenser la dAtente du fil en fin de dAvidage de la premire bobine en jouant sur la dAtente d'un ressort. Le fil est alors guidA par un systAme de poulies et le ressort assure la constance de tension du fil. [e fonctionnement du dispositif est le suivant: au moment du lancement, le refouloir pneumatique exerce un effort sur l'entretoise de pousse solidaire du dAvidoir, qui pousse son tour la torpille jusqu'au dAploiement complet du premier nomm6. L'ensemble dAvidoir et torpille sort alors du tube de lancement avec une vitesse initiale. Le dAvidoir, alors libre par rapport la torpille, bascule. Mais Atant touj ours reliA cette derniAre par le mAcanisme de liaison, il se trouve tracts tent que la contrainte de sAparation n'est pas atteinte. [e moteur de la torpille se met en route, ['ensemble torpille et dAvidoir s'Aloigne du sous-marin. Ainsi le cable liant le d6vidoir au sous-marin se dAploie. Lorsque le cble est complAtement dAployA, l'etfort sur le mAcanisme de liaison exercA par la torpille devient supArieur la limite de rupture, le dAvidoir est alors solidaire du sous-marin par l'intermAdiaire du cable. La contrainte de sAparation est atteinte, ['ensemble gaine et dAvidoir se spare done de la torpille. I1 s'ensuit une pAriode d'instabilitA pendant laquelle le d6vidoir se positionne quille en teas en retrait par rapport la brAche dans l' orifice du bordA de l'6trave. En fin de positionnement, sa position est fonction de l' angle d' incidence de l'axe de son plan fixe avec l'axe du vecteur vitesse et la valeur de celui-ci. Ainsi le point de dAvidage se trouve AloignA du sous-marin, le dAvidoir ne risque pas de venir heurter ce dernier. [a torpille s'Aloigne du dAvidoir en dAvidant le fil contenu dans cette derniAre, laissant ainsi derriAre elle un fil i _obile dans le fluide car du fil se droule Agalement depuis la bobine contenue dans le dAvidoir. Ce dernier, solidaire du sous-marin par le cable, a une trajectoire stabilise. 9 2840891 REVENDICATIONS 1. Dispositif de deroulement d'un fil (8) assurant la transmission d'informations de toute nature (ordres ou comptes-rendus) entre deux mobiles (1) et (7) evoluant dans un fluide, dans lequel le fil est enroule sur au moins une bobine (15) logee dans un devidoir (2), ce dernier etant dispose entre les deux mobiles, dispositif caracterise en ce que le devidoir, dissociable des deux mobiles, comporte des moyens de stabilisation de celui-ci dans le fluide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que les moyens de stabilisation du devidoir comportent une quille (17) combinee a un plan fixe (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce qu'une entretoise de poussee (12), associee au devidoir situe entre le mobile lance (1) et son mecanisme de lancement (4), assure la transmission des efforts de poussee lors du lancement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce qu'il comporte un mecanisme de liaison (9) reliant temporairement le devidoir et le mobile lance. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que le mecanisme de liaison se compose d'un systeme bille sur ressort a contrainte de separation taree. 6. Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce que le devidoir comporte une gaine de protection (10) ou se device le fil dont l'une des extremite est reliee au mecanisme de liaison. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracterise en ce que le devidoir comporte deux bobines (15) et (16). 8. Dispositif selon la revendication 7, caracterise en ce qu'un mecanisme regulateur de tension du fil (13) permet de supprimer les chocs occasionnes par le changement de bobine. 1 0 2840891 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedences, caracterise en ce qu'un element associe au devidoir permet de compenser les jeux entre le dernier nomme et le mecanisme de lancement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caracterise en ce que ['element est constitue d'une rondelle en mousse (19)