Brevet FR3008820A1 — publié le 20150123

La présente invention relève du domaine de l'acoustique sous-marine. Elle concerne un générateur mécanique d'ondes sonores permettant de produire un train d'ondes caractéristique destiné à commander un appareil électronique immergé. L'eau de mer - en raison de sa forte conductivité - est un milieu très peu 5 perméable aux ondes électromagnétiques. L'absorption augmentant très fortement avec la pulsation de l'onde, seules les très basses fréquences parviennent à pénétrer l'eau de mer, et sur une faible distance. Il existe des dispositifs de communication basés sur des ondes électromagnétiques de très basses fréquences principalement destinés à entrer en contact avec des sous-marins en immersion en faible profondeur. 10 Dotés d'un rendement médiocre et d'un encombrement important (antenne), ces dispositifs sont très complexes et coûteux à mettre en oeuvre. A contrario, les ondes acoustiques de fréquence modérée se propagent remarquablement bien dans l'eau de mer, et sont utilisées dans pratiquement tous les dispositifs connus de commande subaquatiques. Ces dispositifs connus mettent tous en 15 oeuvre un circuit électronique de commande coopérant avec un transducteur piézoélectrique, permettant l'émission d'un train d'ondes sonores reconnu par le récepteur. Bien qu'efficaces et disposant d'une puissance d'émission importante, ces émetteurs restent relativement coûteux. Le dispositif selon l'invention permet de générer un train d'ondes sonores par des 20 moyens exclusivement mécaniques, en mettant en oeuvre un assemblage simple et extrêmement peu coûteux. Dans sa forme de fabrication la plus simple, il est constitué d'un filin suspendu depuis la surface, muni d'un lest sur son extrémité basse. Un disque percé en son centre coulisse librement sur le filin entre deux butées. Le rapport surface/poids 25 apparent du disque est suffisant pour qu'il soit relativement immobile par rapport à la masse d'eau environnante, et le disque est réalisé de préférence à partir d'un matériau métallique. Ainsi, lorsqu'un mouvement de va-et-vient d'amplitude suffisante est appliqué depuis la surface sur l'extrémité du filin, les butées hautes et basses viennent alternativement 30 percuter le disque, générant à chaque choc une onde sonore brève et de forte amplitude. Dans un mode amélioré de réalisation, plusieurs disques coulissent sur un même filin, la course de chaque disque étant limitée par des butées espacées judicieusement. Ainsi, à chaque mouvement de va-et-vient, le dispositif génère un train d'ondes sonores caractéristique aisément identifiable par un récepteur électronique. A chaque va-et-vient, la vitesse de remontée du dispositif - due à la traction de l'utilisateur sur l'extrémité du filin - est en général bien supérieure à la vitesse de descente - provoquée par la gravité. Par conséquent, dans la plupart des cas, l'amplitude de l'onde sonore générée par un disque est plus forte lorsqu'il est percuté par sa butée basse que lorsqu'il est heurté par sa butée haute. De même, par forte houle, le dispositif peut être perturbé par les mouvements relatifs du navire, qui s'ajoutent aux mouvements de va-et-vient induits par l'utilisateur. Pour ces raisons, il peut être souhaitable de brider le dispositif pour qu'il ne génère d'ondes sonores que lorsqu'une forte traction est appliquée à l'extrémité du filin. Pour ce faire, une ou plusieurs des solutions techniques ci-dessous peuvent être mises en oeuvre: - Une bague élastique ou un dispositif d'amortissement des chocs équivalent est inséré entre chaque disque et sa butée supérieure, pour empêcher la génération d'ondes sonores lorsque la traction sur le filin est relâchée. La butée supérieure de chaque disque peut également être avantageusement fabriquée à partir d'un matériau relativement souple amortissant les chocs. - Les disques sont conçus de façon à ce que leur flottabilité soit positive. A cet effet ils peuvent être avantageusement recouvert d'une mousse de flottabilité ou d'un matériau équivalent sur leur partie supérieure. - Un ressort de rappel contraint chaque disque contre sa butée haute lorsque le dispositif est au repos. En outre, selon des modes particuliers de réalisation : Les disques peuvent être substitués par tout autre objet de forme quelconque opposant une résistance suffisante au déplacement par rapport à l'eau et coulissant librement sur le filin. Le filin peut être remplacé par une tige, câble ou tout autre guide. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente le dispositif selon l'invention dans sa configuration la plus simple. La figure 2 représente une variante plus complexe du dispositif. En référence à la figure 2, le dispositif comporte une tige ou un câble (2) suspendu par son extrémité haute (1) et muni d'un lest (11) accroché à son extrémité basse (10). Une série de disques (4), (6) et (8) possédant une flottabilité légèrement positive coulissent librement sur le câble (2). Des butées (3), (5), (7) et (9) espacées judicieusement limitent la course des disques (4), (6) et (8). Quand le dispositif est immobile, les disques (4), (6) et resp. (8) sont plaqués contre les butées (3), (5) et resp. (7). Lorsque l'utilisateur imprime une traction brusque d'amplitude suffisante sur le câble (2), les butées (5), (7) et resp. (9) viennent percuter successivement les disques (4), (6) et resp. (8), produisant un train d'ondes sonores - dont l'enveloppe dépend de l'espacement des butées (3), (5), (7) et (9) - facilement identifiable par un récepteur électronique. Le dispositif selon l'invention est destiné à piloter à distance des appareils électroniques immergés, notamment le dispositif permettant l'immersion temporaire d'une bouée dont la demande de brevet a été déposée le 4 février 2013 sous la référence FR1300214. REVENDICATIONS1) Générateur mécanique d'ondes sonores caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément coulissant librement sur un guide (2) et offrant une résistance suffisante au déplacement par rapport à l'eau, la course de chaque élément coulissant étant limitée par une butée supérieure et une butée inférieure. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément coulissant est préférablement constitué d'un disque percé en son centre. 3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide (2) est préférablement constitué d'un câble ou d'un filin. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée supérieure de chaque élément coulissant est fabriquée à partir d'un matériau relativement souple amortissant les chocs. 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément coulissant est fabriqué dans un matériau métallique. 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément coulissant est recouvert sur sa partie supérieure d'un matériau d'une densité inférieure à celle de l'eau de mer de telle façon que la flottabilité des éléments coulissants soit positive. 7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément coulissant est maintenu en appui sur sa butée supérieure par un ressort de rappel.