Brevet FR3003839A1 — publié le 20141003

Engin sous-marin comportant au moins un tube externe de réception et de lancement d'un véhicule sous-marin La présente invention concerne un engin sous-marin. Plus particulièrement l'invention se rapporte à un engin sous-marin tel qu'un sous- marin proprement dit, qui comporte par exemple une coque épaisse interne et une coque mince externe, entre lesquelles sont disposés des équipements fonctionnels de ce sous-marin. Ainsi par exemple on peut trouver entre ces coques, des tubes de réception et de lancement de véhicules sous-marins. Le plus connu de ces tubes est un tube dit tube lance-torpille, le véhicule sous- marin étant alors par exemple une torpille. On trouve dans l'état de la technique, deux types principaux de tubes lance- torpille. On trouve en effet dans une partie de ce type de sous-marins, des tubes lance- torpille dits traversants, c'est-à-dire que ce tube traverse la coque épaisse du sous-marin, de façon par exemple à permettre à l'équipage d'avoir accès au tube depuis la coque épaisse et donc de lui permettre un chargement des armes depuis la coque épaisse par l'une des extrémités du tube et un tir de ces armes par l'autre extrémité de ce tube. Dans d'autres sous-marins, on trouve des tubes lance-arme non traversants, c'est- à-dire s'étendant complètement en dehors de la coque épaisse, entre la coque épaisse et la coque mince du sous-marin et ne traversant donc pas du tout, la coque épaisse du sous-marin. En particulier des assemblages de plusieurs tubes de cette nature ont déjà été proposés dans cette position dans certains sous-marins. Ces assemblages forment alors des systèmes dits « à chargeurs » ou à « barillets » externes ou autres. Ainsi par exemple, les documents FR 2 978 421 et DE 2 454 738 décrivent de tels ensembles de tubes. Mais ces structures présentent un certain nombre d'inconvénients notamment lorsqu'ils sont embarqués à bord de certains engins sous-marins tels que des sous- marins de petites dimensions ou de petite tailles, comme par exemple des sous-marins dits côtiers. Des véhicules sous-marins en forme de drones peuvent également être dans ce cas. En effet les tubes lance-arme extérieurs et non traversants de cette nature sont initialement remplis d'air afin de préserver l'arme et avant le tir, on procède alors au remplissage du tube, en eau. Or les tubes dits non traversants ne sont pas équipés de caisses/pompes de remplissage et ce remplissage se fait donc directement en eau, c'est-à-dire en remplissant le tube avec l'eau de mer environnante à la pression d'immersion. On sait que cette opération est bruyante et que des bulles d'air sont alors évacuées vers les parties hautes du sous-marin avec des risques par exemple d'emprisonnement dans la charpente avant de celui-ci. Ainsi dans l'état de la technique, on remplace de l'air à la pression atmosphérique par de l'eau à la pression d'immersion. On évacue en même temps l'air du tube vers l'extérieur du sous-marin, ce qui induit une très brusque variation de pesée du sous-marin, équivalente à la masse du volume d'eau absorbée lors du remplissage du tube et pose des problèmes de compensation et d'équilibrage. Ces problèmes de compensation nécessitent alors la mise en oeuvre de moyens de réglage de la pesée du sous-marin et demandent une grande attention de la part de l'équipage. Or on sait que certains sous-marins présentent des capacités de réglage extrêmement limitées et font donc très difficilement face à ce type de variation de pesée voire sont dans l'incapacité d'y faire face. Ceci est en particulier le cas pour les sous-marins de taille réduite utilisés notamment dans un environnement côtier ou encore certains drones. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet l'invention a pour objet un engin sous-marin du type comportant au moins un tube externe de réception et de lancement d'un véhicule sous-marin, ce tube étant rempli de fluide gazeux pour stocker au sec le véhicule sous-marin avant son lancement et présentant au moins à une extrémité une porte à travers laquelle le véhicule peut être lancé, caractérisé en ce que le tube est associé à des moyens formant réservoir d'équilibrage contenant un fluide liquide destiné, lors de la préparation du lancement du véhicule sous-marin, à être introduit dans le tube en chassant dans les moyens formant réservoir d'équilibrage, le fluide gazeux contenu initialement dans ce tube. Suivant d'autres caractéristiques de l'engin selon l'invention prises seules ou en combinaison : - le tube et les moyens formant réservoir sont raccordés par des moyens formant conduit de mise en relation fluidique, associés à des moyens en forme de vanne ; - les moyens formant réservoir d'équilibrage sont placés au-dessus du tube de manière à permettre au fluide liquide de couler par gravité dans le tube ; - le tube est associé à un conduit d'équilibrage associé à des moyens en forme de vanne d'équilibrage de pression avec l'environnement avant le lancement du véhicule ; - le fluide liquide est de l'eau et le fluide gazeux est de l'air ; - l'engin sous-marin est un sous-marin proprement dit comportant une coque épaisse interne et une coque mince externe et en ce que ledit au moins un tube est prévu entre la coque épaisse et la coque mince ; - le véhicule est une torpille et le tube, un tube lance-torpille. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 et 2 illustrent de façon schématique un engin sous-marin et les problèmes de pesée évoqués précédemment ; - la figure 3 représente un schéma synoptique illustrant un exemple de réalisation d'une partie d'architecture d'un engin selon l'invention ; et - les figures 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10 illustrent une séquence de tir d'une arme telle qu'une torpille dans un engin sous-marin selon l'invention. On a en effet illustré sur ces figures et en particulier sur les figures 1 et 2, un engin sous-marin désigné par la référence générale 1. Cet engin sous-marin peut par exemple être un sous-marin proprement dit présentant une coque épaisse interne désignée par la référence générale 2 et une coque mince externe désignée par la référence générale 3. Dans l'exemple de réalisation illustré sur ces figures 1 et 2, il est prévu à l'avant du sous-marin 1, des tubes lance-arme tels que par exemple des tubes lance-torpille ou autres. En effet de tels tubes peuvent être utilisés pour lancer d'autres véhicules sous-marins comme par exemple des missiles, des drones, des bouées,... Dans l'exemple illustré deux tubes de cette nature sont illustrés, ces tubes étant désignés par les références 4 et 5. Bien entendu un nombre différent de tubes et des configurations et implantations différentes peuvent être prévus. Ces tubes sont des tubes non traversants, c'est-à-dire qu'ils ne traversent pas la coque épaisse du sous-marin et sont donc destinés à recevoir des armes telles que par exemple des torpilles 6 et 7 et à les stocker en toute sécurité et à l'abri de l'environnement marin, avant leur tir. Ces tubes sont alors placés par exemple entre la coque épaisse interne et la coque mince externe du sous-marin. Bien entendu d'autres types d'engins comme par exemple des drones peuvent être envisagés. Ce type de tubes non traversants nécessite que les armes soient introduites dans le tube par exemple par la porte avant de ceux-ci et restent en permanence pendant une mission, dans le tube, dans la mesure où il n'est pas possible d'accéder à ces tubes lorsque le sous-marin est par exemple en immersion. L'intérieur des tubes n'est pas non plus accessible par exemple par une porte arrière. Comme cela a été indiqué précédemment, ces tubes non traversants ne sont pas équipés de caisses/pompes de remplissage et le remplissage se fait donc directement en eau, c'est-à-dire en remplissant le tube avec de l'eau de mer environnante à la pression d'immersion. En plus des problèmes évoqués précédemment concernant l'air évacué du tube, il y a des problèmes de pesée du sous-marin, qui peuvent faire basculer celui-ci vers l'avant. En effet, une grande quantité d'eau est admise dans le tube lors d'un tir, ce qui se traduit par une très brusque variation de pesée du sous-marin qui a tendance à le faire plonger de l'avant comme cela est illustré. Or tous les sous-marins ne sont pas équipés de moyens permettant de compenser ces importantes variations de pesée. Comme cela a été indiqué précédemment, le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. Un exemple de réalisation d'un système de tube entrant dans la constitution d'un engin sous-marin selon l'invention, est illustré sur les figures 3 à 11. On reconnaît en effet sur ces figures et en particulier sur la figure 3, un tube externe non traversant de réception et de lancement d'un véhicule sous-marin tel qu'une torpille. Ce tube est désigné par la référence générale 10 sur ces figures et peut donc être constitué par un tube lance-torpille, destiné à recevoir, à stocker et à permettre le lancement d'un véhicule tel que par exemple une torpille désignée par la référence générale 11. En fait et comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ce tube est rempli de fluide gazeux tel que de l'air, pour stocker au sec et à l'abri de l'environnement marin, le véhicule sous-marin avant son lancement et présente de façon classique au moins à une extrémité, une porte à travers laquelle le véhicule peut être lancé. Selon l'invention, ce tube est associé à des moyens formant réservoir d'équilibrage contenant un fluide liquide destiné, lors de la préparation du lancement du véhicule sous- marin, à être introduit dans le tube en chassant dans les moyens formant réservoir d'équilibrage, le fluide gazeux contenu initialement dans ce tube. Sur cette figure 3, les moyens formant réservoir d'équilibrage sont désignés par la référence générale 12 et sont, dans l'exemple décrit, placés au-dessus du tube et reliés par l'intermédiaire de moyens formant conduit de mise en relation fluidique à ce tube. Ainsi par exemple un premier conduit désigné par la référence générale 13 associé à une première vanne de remplissage désignée par la référence générale 14, peut être disposé entre l'une des extrémités des moyens formant réservoir 12 et l'extrémité par exemple arrière du tube 10 dans la partie inférieure de celui-ci. L'autre extrémité du tube 10 est également associée à travers un deuxième conduit 15 et une vanne de remplissage 16, à l'autre extrémité des moyens formant réservoir 12. Un troisième conduit d'équilibrage associé à des moyens en forme de vanne d'équilibrage de pression avec l'environnement avant le lancement de ce véhicule, est également prévu. Ce troisième conduit et ces moyens en forme de vanne d'équilibrage sont désignés par les références générales 17 et 18 respectivement. Comme cela a été indiqué précédemment, dans cette situation illustrée sur cette figure 3, le tube est par exemple rempli d'air ou de tout autre fluide gazeux. Ceci permet alors de conserver le véhicule sous-marin au sec et à l'abri dans le tube. Les moyens formant réservoir d'équilibrage désignés par la référence générale 12 sont remplis d'un fluide liquide. L'état initial d'une séquence de lancement ou de tir par exemple d'une arme telle qu'une torpille, est illustré sur la figure 3. Les vannes 14, 16 et 18 sont fermées et les moyens formant réservoir 12 sont pleins d'eau tandis que le tube lance-torpille 10 est plein d'air. Lorsque l'on souhaite tirer ou lancer une arme telle que la torpille, les vannes 14 et 16 sont ouvertes. Les moyens formant réservoir d'équilibrage 12 étant dans l'exemple de réalisation illustré placés au-dessus du tube 10, l'eau contenue dans ce réservoir peut s'écouler par gravité dans le tube à travers le conduit 13 et la vanne 14, en chassant l'air contenu dans ce tube 10 à travers le conduit 15 et la vanne 16, dans le réservoir 12 comme illustré sur la figure 4. Ainsi l'eau contenue initialement dans les moyens formant réservoir 12 est introduite dans le tube en chassant dans ces moyens formant réservoir d'équilibrage, l'air contenu initialement dans celui-ci. Sur la figure 5, on constate que cette opération se poursuit jusqu'à remplissage du tube 10. Une fois ceci réalisé, les vannes 14 et 16 sont de nouveau fermées puis la vanne 18 est ouverte pour assurer un équilibrage de pression de l'intérieur du tube avec l'environnement, avant le lancement du véhicule, comme illustré sur la figure 6. Une fois ceci réalisé, la porte du tube désignée par exemple par la référence générale 10a sur la figure 7, peut être ouverte, ce qui permet comme cela est illustré sur les figures 8 et 9, de tirer l'arme. De l'eau est alors à nouveau admise dans le tube 10 pour compenser le volume de l'arme qui quitte ce dernier. Une fois l'arme totalement éjectée du tube, le volume de cette dernière est totalement remplacé par de l'eau. Cependant les armes sous-marines actuelles ayant une masse apparente positive ou négative relativement faible (de l'ordre par exemple de 100 Kg pour une arme de l'ordre de 1000 Kg au total), la différence de pesée entre avant et après le tir, est très faible et peut donc être facilement compensée par l'engin sous-marin. La figure 10 illustre la situation du tube 10 après lancement de la torpille et fermeture de la porte 10a du tube. La porte 10a étant refermée, le système peut alors rester dans une telle configuration jusqu'à un rechargement qui peut alors être effectué à quai en fin de mission. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore d'un tel ensemble de tube peuvent être envisagés, plusieurs tubes de cette nature étant par exemple associés à l'avant de cet engin sous-marin. REVENDICATIONS1.- Engin sous-marin du type comportant au moins un tube externe (10) de réception et de lancement d'un véhicule sous-marin (11), ce tube étant rempli de fluide gazeux pour stocker au sec le véhicule sous-marin (11) avant son lancement et présentant au moins à une extrémité une porte à travers laquelle le véhicule peut être lancé, caractérisé en ce que le tube (10) est associé à des moyens formant réservoir d'équilibrage (12) contenant un fluide liquide destiné, lors de la préparation du lancement du véhicule sous-marin, à être introduit dans le tube (10) en chassant dans les moyens formant réservoir d'équilibrage (12), le fluide gazeux contenu initialement dans ce tube (10). 2.- Engin sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (10) et les moyens formant réservoir (12) sont raccordés par des moyens (13, 15) formant conduit de mise en relation fluidique, associés à des moyens en forme de vanne (14, 16). 3.- Engin sous-marin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir d'équilibrage (12) sont placés au-dessus du tube (10) de manière à permettre au fluide liquide de couler par gravité dans le tube (10). 4.- Engin sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (10) est associé à un conduit d'équilibrage (17) associé à des moyens (18) en forme de vanne d'équilibrage de pression avec l'environnement avant le lancement du véhicule. 5.- Engin sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide liquide est de l'eau et le fluide gazeux est de l'air. 6.- Engin sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engin sous-marin est un sous-marin (1) proprement dit comportant une coque épaisse interne (2) et une coque mince externe (3) et en ce que ledit au moins un tube (10) est prévu entre la coque épaisse et la coque mince. 7.- Engin sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule est une torpille et le tube, un tube lance-torpille. 30