Brevet FR3016339A1 — publié le 20150717

SYSTEME ALVEOLAIRE PORTE-BOUEES DE COLLECTE D'INFORMATIONS, DE COMMUNICATION ET DE BROUILLAGE POUR SOUS-MARINS L'invention concerne un dispositif permettant à l'opérateur, situé dans un sous- marin en plongée d'effectuer une collecte d'informations vidéo, ou d'effectuer une communication hertzienne ou bien de générer un brouillage en surface en temps réel. Les moyens de communication entre un sous-marin en plongée et son environnement sont principalement des sonars qui permettent une communication acoustique, des antennes filaires remorquées par le sous-marin permettant des communications hertziennes et des bouées remorquées. Ces moyens de communication sont limités en performances et en possibilité 15 d'exploitation de systèmes associés. De la publication FR2897214B1 est connu un système et procédé de collecte d'informations pour sous-marins. Ce système comporte une bouée permettant la réception et le traitement de signaux hertziens. Cette bouée est reliée au sous-marin 20 par fil en fibre optique ou cuivre permettant la transmission des informations traitées. La bouée est classiquement éjectée depuis l'intérieur du sous-marin par utilisation d'un sas assez complexe à mettre en oeuvre et ne permettant pas une mise en oeuvre rapide. Ces bouées ne sont pas destinées à être récupérées. 25 Le but de l'invention est de permettre d'éviter l'utilisation d'un sas et de faciliter l'utilisation de petites bouées « cartouches » possédant des fonctionnalités diverses, en utilisant un bloc alvéolaire porte-bouées situé sur le pont du sous-marin. Les bouées sont montées depuis l'extérieur du sous-marin lorsque celui-ci est en surface dans les alvéoles du bac installé sur le pont du sous-marin. Une fois utilisées, celles-ci ne sont 30 normalement pas récupérables. Elles peuvent être de différents types selon la mission à effectuer. Les bouées, une fois éjectées, restent en communication avec le sous-marin grâce à un fil fin monté sur deux bobines qui se déroule selon l'avancement du sous-marin et de la remontée de la bouée. 35 L'opérateur contrôle l'expulsion et l'exploitation des bouées depuis l'intérieur du sous- marin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui suit, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins 40 annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un sous-marin en plongée équipé avec le système déployé et une bouée éjectée. la figure 2 représente une coupe du bac alvéolaire porte bouées. 45 la figure 3 représente une bouée « cartouche ». La figure 4 représente un exemple d'intégration du bac alvéolaire dans la coque du sous-marin. La figure 5 représente un exemple d'intégration du bac alvéolaire sur la coque du sous-marin. 50 La figure 6 représente un exemple d'obturation globale du bac alvéolaire. La figure 7 représente un exemple de solution avec bobine sous-marin déportée. Le dispositif comprend : Un bloc alvéolaire porte-bouées (2) situé sur le pont du sous-marin. Chaque alvéole peut recevoir une recharge bouée. Le bloc alvéolaire incorpore un équipement permettant la gestion de plusieurs bouées et les systèmes de gestion de l'alimentation ou de charge d'une ou plusieurs bouées en même temps. Le bloc alvéolaire est situé sur le pont du sous-marin ou intégré dans la structure du sous-marin. Des bouées « cartouche » (3) situées dans chaque alvéole et pouvant être larguées. Ces bouées incorporent un moyen de remontée en surface et d'action avec le milieu environnant. Elles peuvent être de différents types. Certaines bouées sont dédiées aux communications avec l'extérieur en surface ; d'autres sont dédiées à la collecte d'information comme le GPS ou la vidéo. D'autres sont utilisées pour effectuer un brouillage. Ces bouées ne sont pas récupérables. Elles sont remplacées après utilisation par d'autres bouées « cartouche ». Elles sont installées depuis l'extérieur du sous-marin. Un câble (5) relie le dispositif de commande et d'exploitation (6) et le bloc alvéolaire porte-bouées (2). Un système électronique de télécommande, de télécontrôle et de gestion (6) situé dans le sous-marin. Le bloc alvéolaire porte-bouées (2) est installé sur la coque du sous-marin (1). Il peut soit être installé sur la coque (fig 5) avec une forme hydrodynamique (8) soit être intégré dans la coque (fig 4). Plusieurs blocs alvéolaires porte-bouées peuvent être installés et reliés entre eux. L'ensemble n'utilisera qu'une traversée de coque (14) et un seul câble (5) avec l'intérieur du sous-marin. La figure 2 indique la structure interne du bloc alvéolaire (2). - Dans chaque alvéole, il est possible d'installer une bouée cartouche (3). L'installation se fait manuellement. Le système (22) et (10) assure la connexion et le verrouillage de la bouée dans son logement. Il est possible de dissocier physiquement, si nécessaire, ces deux fonctions connexion et verrouillage. Dans chaque connexion de bouée (10) peuvent transiter les signaux de télécommande, d'alimentation ou tout autre signal nécessaire au fonctionnement de la bouée. Un des liens pourra être utilement un lien Ethernet. Le module électronique de gestion du bloc alvéolaire (12) permet le dispatching de l'alimentation vers les différentes bouées, et également l'orientation des signaux vers celles-ci comme le ferait par exemple un « switch » Ethernet. Des câbles (13) relient le module (12) aux différents connecteurs de bouée (10). Le lien « électrique et signaux » entre le bloc alvéolaire et le système électronique situé dans le sous-marin, est réalisé par le connecteur de traversée de coque (14) par lequel peut transiter selon le besoin l'alimentation et les signaux Ethernet par exemple. Chaque alvéole est obturée par un bouchon amovible (11). Celui-ci sera rétractable, ou escamotable, ou éjectable. Dans certaines configurations, il peut ne pas être présent, dans ce cas, l'obturation est réalisée par la bouée elle- même. Une autre configuration peut être un obturateur escamotable sur l'ensemble du bac alvéolaire (fig 6 pièce 9). Les bouées (3) sont installées dans chaque alvéole du sous-marin en surface. La bouée (3) est composée des parties suivantes : Partie éjectable (20): o Cette partie est composée d'une bobine de fil bouée (24) qui se déroule lors de la remontée de la bouée. Cette bobine peut être en fibre optique (nue ou non) ou à base de cuivre (bifilaire ou coaxial). o D'un conteneur électronique (25) incorporant l'électronique propre au fonctionnement de la bouée. Selon le type de bouée, ce conteneur incorporera un ou plusieurs des éléments suivants : ^ un modem filaire pour le lien avec le sous-marin via le câble (5), ^ un équipement de réception et/ou d'émission hertzien, ^ une alimentation par pile ou batterie avec éventuellement le système de charge, ^ et tout système nécessaire au fonctionnement et à l'utilisation de la bouée. o D'un système de déploiement d'antenne. ^ Ce système permet, lorsque la bouée est en surface, de déployer l'antenne hertzienne hors de l'eau. ^ Le système pourra être un ballon gonflable ou un système à ressort. ^ Il est possible, selon le type de bouée, que ce système soit complété d'un système de catapultage d'une caméra avec parachute ou d'un ballon gonflé à l'hélium. - Système d'éjection (23) o Le système d'éjection (23) permet l'expulsion de la partie éjectable de la bouée (20). L'expulsion est pilotée par le système bord. o Il est constitué d'un système à ressort. D'autres moyens d'expulsion peuvent être envisagés : air comprimé, boulon explosif, etc. Bobine de fil SM (21) o Cette bobine de grande longueur se déroule au fur et à mesure que le sous- marin avance. o Une extrémité est reliée au connecteur (22), l'autre extrémité est reliée à la bobine bouée (24). o Elle peut être constituée d'une fibre optique nue ou gainée ou à base de cuivre (bifilaire ou coaxial). o La bobine (21) est normalement fixée à la partie non éjectable de la bouée, elle peut être éventuellement éjectée avec la bouée et tractée par le sous-marin au bout d'un câble de quelques dizaines de mètres de longueur afin d'éloigner le fil du sous-marin. (fig 7). Connecteur et verrouillage bouée (22) o Ce système est le complément du connecteur (10) du bloc alvéolaire. Il permet la connexion électrique entre la bouée et le bloc alvéolaire et le maintien mécanique de la bouée. Ces deux fonctions peuvent aussi être réalisées avec deux systèmes dissociés. o Ce système de connexion pourra être étanche ou non selon le type de bouée et le système d'installation. La bouée peut être munie d'un système de sabordage automatique ou commandée par l'opérateur du bord. La bouée n'est normalement pas récupérable. Cependant il serait possible après utilisation, de la reconditionner par installation de nouvelles bobines. Les différents types de bouées peuvent être par exemple : - Réception et/ou émission dans les bandes de fréquences Ais, GPS, VLF/LF, HF, VHF, UHF, Satellite, WIFI ou d'autres bandes de fréquence éventuelles. - Caméra avec parachute ou ballon ou petit drone équipé d'un moyen de communication avec la bouée donc avec le bord du sous-marin. - Brouillage radio ou acoustique. Effet visuel aérien (fumée, etc). Le dispositif de commande et d'exploitation (6) situé à l'intérieur du sous-marin. Il est relié au bloc alvéolaire (3) par l'intermédiaire du câble (5) et de la traversée de 10 coque (14). A l'aide de ce dispositif, l'opérateur peut déclencher l'éjection des bouées et contrôler le mécanisme interne à la bouée. Il peut recueillir et délivrer, pour les systèmes du sous-marin, les informations collectées par la bouée. L'opérateur peut éjecter une ou plusieurs bouées en même temps ou à intervalle de 15 temps réduit. Les signaux de chaque bouée sont multiplexés sur le câble (5) et ceci permet à l'opérateur de gérer plusieurs bouées en même temps. Un dérivé du système décrit ci-dessus consiste à l'utilisation de bouées non perdables 20 qui peuvent être ravalées dans leurs cellules correspondantes via un treuil fixé au bac alvéolaire. Le treuil peut être commun à l'ensemble des bouées, ou un treuil peut être situé dans chaque alvéole du bac alvéolaire. 25 30 REVENDICATIONS1- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage en surface de la mer pour être exploitée depuis un sous-marin (1) en plongée comprenant : a. Un bloc alvéolaire porte-bouées (2); b. Des bouées « cartouches » éjectables (3) installées dans le bloc alvéolaire porte-bouées (2) et connectées à celui-ci. Ces bouées incorporent un moyen de remontée en surface et d'action avec le milieu environnant. c. Un système d'éjection (23) de la bouée (3) intégré dans celle-ci ou faisant partie de la cellule du bloc alvéolaire porte-bouée (2). d. Le bloc alvéolaire porte-bouée (2) incorpore les moyens de communication et d'alimentation avec d'une part les bouées et d'autre part le système installé dans le sous-marin. e. Des moyens de télécommande et de télécontrôle (6) du bloc alvéolaire porte-bouée (2) à partir de l'intérieur du sous-marin. f. Des moyens de télécommande et de télécontrôle (6) de la bouée (3) ainsi que son exploitation à partir de l'intérieur du sous-marin. 2- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est possible d'éjecter des bouées (3) successivement à intervalle de temps réduit. 3- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est possible d'éjecter plusieurs bouées (3) en même temps et de réaliser l'exploitation simultanée de ces bouées. 4- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que le bloc alvéolaire porte-bouées (2) possède l'équipement permettant la gestion de plusieurs bouées à partir d'une seule traversée de coque. 35 5- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendications 3 caractérisé en ce que le bloc alvéolaire porte-bouées (2) intègre un « switch » permettant le dialogue vers une ou plusieurs bouées. 40 6- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendications 3 caractérisé en ce que le bloc alvéolaire porte-bouées (2) intègre une gestion de d'alimentation ou de charge d'une ou plusieurs bouées en même temps. 45 7- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que plusieurs blocs alvéolaires porte-bouées (2) peuvent être connectés pour utiliser une seule traversée de coque. 30 50 8- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la « cartouche » bouée s'installe à partir de l'extérieur du sous-marin. 9- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la « cartouche » bouée est formée à la fois la partie éjectable qui remonte en surface et des moyens filaires de communication avec le sous-marin. 10- Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bloc alvéolaire porte-bouées (2) puisse être installé sur le pont du sous-marin ou intégré dans la structure du sous-marin. 11-Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bouées peuvent être ravalées et retourner dans l'alvéole correspondante en utilisant un treuil situé dans le bac alvéolaire commun à l'ensemble des bouées. 12-Système de collecte d'informations, de communication et de brouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bouées peuvent être ravalées et retourner dans l'alvéole correspondante en utilisant un treuil situé dans chaque alvéole du bac alvéolaire.25