Brevet FR3073811A1 — publié le 20190524

Equipement de coque La présente invention concerne un équipement de coque adapté pour être fixé de manière réversible sur une surface externe d'une structure en matériau ferromagnétique d'un bâtiment ou d'un système marin ou sous-marin, l'équipement comprenant au moins une surface de fixation propre à permettre la fixation de l'équipement à la structure. L'invention concerne également un bâtiment ou un système marin ou sous-marin muni d'un tel équipement. Dans l'industrie navale, il est désirable de fixer des équipements sur la coque d'un bâtiment de manière simple et si possible de manière réversible. Il s'agit par exemple d'un revêtement de coque apportant des propriétés désirables au bâtiment, par exemple une amélioration de sa furtivité acoustique ou radar. Cela est particulièrement le cas en ce qui concerne les bâtiments sous-marin, puisqu'il est courant de recouvrir la coque de ceux-ci d'un revêtement technique. La fixation de ces revêtements est généralement assurée par collage, ce qui permet une installation rapide et simple, tout en restant peu coûteuse en termes de matériel et de personnel qualifié. Ces revêtements nécessitent cependant parfois d'être retirés, pour être remplacés ou pour accéder à la coque pour son entretien. Une fixation réversible est donc désirable, pour faciliter le retrait du revêtement, et pour pouvoir éventuellement le réutiliser une fois l'opération nécessitant le retrait terminée. Les systèmes de fixation réversible trouvent également une utilité pour des équipements de coque autres que des revêtements, comme des capteurs et des caméras. Il peut aussi s'agir de dispositifs mobiles comme des robots, dispositifs ou engins d'inspection de coque qui utilisent l'aspect réversible de la fixation au cours de leur déplacement. Il est connu de fixer les équipements de manière réversible au moyen de goujons filetés vissés dans des pions préalablement soudés à la coque du bâtiment, qui viennent écraser le revêtement sur la coque. Les systèmes de fixation réversibles précédents ne donnent pas entière satisfaction. En effet, une fixation par vissage nécessite de souder un grand nombre de pions sur la coque, ce qui est long et coûteux en termes de matériel et de main d'oeuvre qualifiée. Un but de l'invention est de fournir un équipement de coque, fixable de manière réversible, dont l'installation est simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse en termes de matériel spécifique et de main d'oeuvre. 2 A cet effet, l'invention a pour objet un équipement de coque du type précité, caractérisé en ce que l'équipement comporte une pluralité d'aimants permanents agencés au voisinage de la surface de fixation pour assurer la fixation de l'équipement à la structure. 5 La fixation d'un tel équipement à une structure ferromagnétique est simple et ne nécessite pas de matériel spécifique ni de personnel qualifié. L'équipement est maintenu contre la structure par les aimants permanents lors de l'utilisation du bâtiment marin ou sous-marin, et peut être retiré facilement lors d'opérations de maintenance ou de remplacement. Un tel système est de plus compact, simple et robuste, ainsi qu'inoffensif 10 pour le support. Il ne nécessite par ailleurs pas d'apport d'énergie, et enfin est peu sensible au vieillissement. Selon des modes de réalisation particuliers, l'équipement de coque selon l'invention présente l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement réalisable : 15 - les aimants sont disposés selon un réseau sur la surface de fixation, chaque aimant étant adjacent ou au voisinage d'au moins un plus proche voisin, chaque aimant présentant une polarité, la polarité de chaque aimant étant orientée en sens inverse de la polarité de son au moins un plus proche voisins ; - le réseau forme un damier, chaque aimant étant adjacent à entre un et quatre 20 plus proches voisins ; - l'équipement comprend une tuile de matériau élastomère destinée à former un revêtement d'au moins une partie de la coque ; - les aimants sont noyés dans la tuile au voisinage de la surface de fixation, ou affleurent à la surface de fixation ; 25 - la surface de fixation comporte une région interne s'étendant à l'écart des bords de la tuile et une région périphérique entourant la région interne et s'étendant au voisinage des bords de la tuile, les aimants étant disposés sur au moins une partie de la région périphérique de la surface de fixation, la région interne de la surface de fixation étant dépourvue d'aimants ; 30 - la tuile présente au moins un bord chanfreiné adapté pour coopérer avec une nervure anti-glissement s'étendant sur la surface externe de la coque ; - l'équipement comprend au moins une roue, au moins un pied mobile, ou au moins une chenille, la surface de fixation s'étendant sur une bande de roulement de la roue ou de la chenille ou sous le pied mobile, l'équipement étant apte à se déplacer le 35 long de la surface externe de la coque tout en étant maintenu en contact avec la coque par les aimants de la surface de fixation ; et 3 - l'équipement comprend une plaque aimantée, propre à être disposée au voisinage de la structure, la surface de fixation s'étendant sur la plaque aimantée, l'équipement comprenant également au moins une roue, au moins une chenille ou au moins un pied adapté pour déplacer l'équipement par rapport à la structure, la roue, la 5 chenille ou le pied étant non-aimanté. L'invention concerne également un bâtiment ou système marin ou sous-marin muni d'un équipement de coque tel que décrit plus haut, l'équipement étant fixé de manière réversible sur une surface externe d'une structure du bâtiment ou système, la surface de fixation étant disposée au voisinage de la structure, la fixation de l'équipement 10 à la structure étant assurée par la pluralité d'aimants. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de côté un bâtiment sous-marin comprenant des 15 équipements selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de l'un des équipements de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue arrière d'un détail de l'équipement de la figure 2 ; - la figure 4 représente une vue en coupe de trois équipements selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 5 est une vue en perspective d'un équipement selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 6 est une vue en perspective d'un équipement selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Un bâtiment sous-marin 10 est représenté sur la figure 1. Le bâtiment sous-marin 25 10 comprend une coque 12 en matériau ferromagnétique, définissant une surface externe 14 et séparant de manière étanche un espace interne d'un extérieur du bâtiment sous-marin 10, et ce même sous l'effet de pressions extérieures. Une pluralité d'équipements de coque est fixée sur la surface externe 14 de la coque 12. Les équipements de coque sont fixés à la surface externe 14 de manière 30 réversible, c'est-à-dire qu'il est possible de les retirer de la surface externe 14 sans les endommager, ni endommager la coque 12. Notamment, il est possible de réassembler les équipements de coque sur la coque 12 après les avoir retirés, sans avoir à les modifier entre temps pour pouvoir effectuer le réassemblage. 4 Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, les équipements de coque sont des tuiles 16 formant un revêtement d'une partie de la coque 12 pour modifier au moins une propriété de la surface externe 14. Par exemple, les tuiles 16 sont faites à partir d'un matériau élastomère présentant 5 des propriétés avantageuses d'absorption des vibrations acoustiques, et forment un revêtement anéchoïque de la coque 12. La surface externe 14 présente alors des propriétés de réflexion des ondes acoustiques largement réduites, et notamment des ondes sonar, ce qui augmente la furtivité du bâtiment sous-marin 10. 10 Les tuiles 16 présentent par exemple une forme parallélépipédique, avec une base rectangulaire ou carrée. La base est dans ce cas la face de la tuile 16 faisant face à la coque 12. Comme représenté sur la figure 2, la tuile 16 présente un côté externe 18 et une surface de fixation 20, s'étendant de part et d'autre de la tuile 16, ainsi que des bords 22 15 latéraux. La tuile 16 comporte une pluralité d'aimants 24 permanents assurant la fixation de cette tuile 16 à la coque 12, disposés au voisinage de la surface de fixation 20. Les aimants 24 sont par exemple noyés dans la tuile 16, au voisinage de la surface de fixation 20, ou bien affleurent à la surface de fixation 20. 20 Les aimants 24 sont par exemple des aimants comprenant du néodyme, par exemple en néodyme/fer/bore, présentant une forme rectangulaire ou en disque. Avantageusement, les aimants 24 sont de petite dimension, chaque aimant 24 présentant une force d'adhérence individuelle relativement faible par rapport à la force d'adhérence totale de l'ensemble des aimants 24. C'est alors la multiplicité des aimants 25 24 qui permet de fournir une bonne adhésion de l'équipement de coque sur la coque 12. Selon le mode de réalisation de la figure 2, la surface de fixation 20 comporte une région interne 26 s'étendant à l'écart des bords 22, une région périphérique 28 entourant la région interne 26 et s'étendant au voisinage des bords 22, et une région centrale 30 s'étendant au milieu de la surface de fixation 20, entourée par la région interne 26. 30 Les aimants 24 sont disposés sur la région périphérique 28 et la région centrale 30, la région interne 26 étant dépourvue d'aimants 24. Cette disposition permet de maximiser la résistance à l'arrachement de la tuile 16, les contraintes résultant en un arrachement de la tuile 16 étant localisées au voisinage des bords 22. 35 Les aimants 24 sont disposés selon un réseau sur la surface de fixation 24, par exemple un réseau formant un damier. 5 Chaque aimant 24 est ainsi adjacent à au moins un plus proche voisin, par exemple à entre un et quatre plus proches voisins dans le cas d'un réseau en damier. Par adjacent, on entend que les aimants 24 sont en contact par un bord latéral respectif, ou bien que leurs bords latéraux voisins respectifs sont au voisinage l'un de 5 l'autre. Comme représenté sur la figure 3, chaque aimant 24 présente une polarité orientée selon une direction sensiblement orthogonale à la surface de fixation 20. Chacun des plus proches voisins de l'aimant 24 présente une polarité orientée en sens inverse de la polarité de l'aimant 24. 10 Par convention, sur les figures, les aimants 24 dont la polarité est orientée vers la coque 12 sont représentés en blanc, et les aimants 24 dont la polarité est orientée vers l'extérieur sont représentés en gris. Ainsi, la proportion d'aimants 24 dont la polarité est orientée dans un sens et la proportion d'aimants 24 dont la polarité est orientée en sens inverse sont sensiblement 15 égales, avantageusement égales. Selon une variante, le matériau des tuiles 16 présente des propriétés avantageuses d'isolation thermique, d'absorption des ondes électromagnétiques, de réduction de la traînée hydrodynamique, ou autres. Selon une variante, les tuiles 16 présentent une forme de prisme à base 20 hexagonale, ce qui augmente la résistance de la tuile 16 à l'arrachement. Plus généralement, la forme de la base peut être n'importe quelle géométrie permettant d'assurer un recouvrement désiré de la surface externe 14 de la coque 12. Selon une variante, les aimants 24 sont noyés dans la tuile au voisinage de la surface de fixation 20, par exemple à une distance inférieure à 5 mm de la surface de 25 fixation 20. Selon une variante, les aimants 24 sont collés sur la tuile 16 au niveau de la surface de fixation 20. Selon une variante, les aimants 24 sont des groupes d'aimants permanents en contact ou proches les uns des autres, présentant des polarités orientées selon une 30 même direction, les groupes d'aimants étant agencés en réseau de manière identique aux aimants 24 décrits plus haut. Selon une variante, les aimants 24 sont arrangés de façon désordonnée sur la surface de fixation 20, la proportion d'aimants 24 dont la polarité est orientée dans un sens étant sensiblement égale à la proportion d'aimants 24 dont la polarité est orientée en 35 sens inverse. 6 Selon une variante, la région centrale 30 est dépourvue d'aimants 24, les aimants 24 étant disposés sur la région périphérique 26 uniquement. Selon une variante, les aimants 24 sont disposés sur l'intégralité de la surface de fixation 20. 5 Selon une variante, les polarités des aimants forment un angle non droit avec la surface de fixation 20, ou bien sont tangentes à la surface de fixation 20. Selon une variante, les aimants 24 ne sont pas adjacents à leurs plus proches voisins, mais séparés d'un pas constant de chacun de leurs plus proches voisin. Selon une variante représentée figure 4, les bords 22 de chaque tuile 16 sont 10 chanfreinés et adaptés pour coopérer avec des nervures anti-glissement 32 s'étendant sur la surface externe 14 de la coque 12. Cela permet d'augmenter la résistance des tuiles 16 au glissement le long de la surface externe 14 de la coque 12. Selon un deuxième mode de réalisation représenté figure 5, l'équipement de coque comporte un dispositif actif, par exemple un projecteur 34, et une dalle 38 de 15 fixation. Le projecteur 34 est monté par l'intermédiaire d'un pied 36 sur la dalle 38 de fixation. La dalle 38 définit une surface de fixation 20, s'étendant sur un côté de la dalle 38 opposé au pied 36, et comportant les aimants 24 agencés selon un réseau comme précédemment décrit. 20 En variante, l'équipement actif est par exemple un capteur, une caméra, une antenne, un dispositif de signalisation ou un outil. Selon un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 6, l'équipement de coque est un équipement mobile, par exemple un robot 50 d'inspection de la coque 12. Le robot 50 comprend un boitier 52 et des chenilles 54. 25 Le boitier 52 contient une électronique de contrôle du robot 50, un moteur d'entrainement des chenilles 54, et des moyens de communication. La coque 52 est adaptée pour isoler de façon étanche son contenu de l'extérieur, et comporte une fenêtre 56 à travers laquelle les capteurs peuvent réaliser des mesures, par exemple des mesures optiques. 30 Chaque chenille 54 comprend une bande de roulement 58 disposée autour d'au moins deux roues 60. Les roues 60 sont mises en rotation par le moteur et entraînent la bande de roulement 58, qui est en contact avec la surface externe 14 de la coque 12. La surface de fixation 20 s'étend sur la bande de roulement 58, de sorte qu'une partie de la surface de fixation 20 est en permanence au contact de la surface externe 14 35 de la coque 12. Les aimants 24 sont noyés dans la bande de roulement 58 et affleurent à la surface de la bande de roulement 58. 7 En variante, les aimants 24 sont collés à la surface de la bande de roulement 58. Les aimants 24 situés sur la partie de la surface de fixation 20 au contact de la coque 12 assurent alors le maintien du robot 50 contre la coque 12 au cours du déplacement du robot 50. 5 En variante, le robot 50 comprend des roues ou des pieds mobiles au lieu des chenilles 58, et la surface de fixation 20 s'étend sur une surface externe de roulement de chaque roue ou sous les pieds mobiles. En variante représentée figure 7, le robot 50 comprend une plaque aimantée 70 sur laquelle s'étend la surface de fixation 20, située sous le robot 50, assurant la fixation 10 du robot 50 à la coque 12, ainsi que des roues 72 non aimantées assurant son déplacement. Dans ce cas, la plaque aimantée 70 n'est pas directement au contact de la coque 12 mais disposée au voisinage de la coque 12, par exemple à une distance inférieure à 2 mm. La plaque aimantée 70 présente alors un entrefer avec la coque 12. Le contact 15 entre le robot 50 et la coque 12 a lieu par les roues 72, ou par des chenilles ou des pieds non aimantés, qui assurent le déplacement du robot 50. L'équipement de coque décrit est fixable de manière réversible, et son installation est simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse en termes de matériel spécifique et de main d'oeuvre, puisque la fixation est assurée par des aimants simples à manipuler par 20 homme du métier. De plus, l'équipement de coque selon l'invention est particulièrement avantageux en termes de signature magnétique. En effet, l'alternance des polarités des aimants présente l'avantage à la fois de générer une force d'attraction importante tout en minimisant le gradient des lignes de champ magnétique dans la coque. L'aimantation de 25 la coque est modifiée en surface et à quelques millimètres d'épaisseur (dans sa profondeur) mais de manière bien moins importantes qu'un système comportant des aimants de grandes dimensions présentant ou pas une alternance de polarités. L'aimantation de la coque est modifiée très localement et en surface, ce qui conduit à une très légère modification du champ magnétique à quelques centimètres de la 30 coque, REVENDICATIONS1.- Equipement de coque adapté pour être fixé de manière réversible sur une surface externe (14) d'une structure (12) en matériau ferromagnétique d'un bâtiment (10) ou d'un système marin ou sous-marin, l'équipement comprenant au moins une surface de fixation (20) propre à permettre la fixation de l'équipement à la structure (12), caractérisé en ce que l'équipement comporte une pluralité d'aimants (24) permanents agencés au voisinage de la surface de fixation (20) pour assurer la fixation de l'équipement à la structure (12). 2.- Equipement de coque selon la revendication 1, dans lequel les aimants (24) sont disposés selon un réseau sur la surface de fixation (20), chaque aimant (24) étant adjacent à ou au voisinage d'au moins un plus proche voisin, chaque aimant (24) présentant une polarité, la polarité de chaque aimant (24) étant orientée en sens inverse de la polarité de son au moins un plus proche voisins. 3.- Equipement de coque selon la revendication 2, dans lequel le réseau forme un damier, chaque aimant (24) étant adjacent à ou au voisinage d'entre un et quatre plus proches voisins. 4.- Equipement de coque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une tuile (16) de matériau élastomère destinée à former un revêtement d'au moins une partie de la coque (12). 5.- Equipement de coque selon la revendication 4, dans lequel les aimants (24) sont noyés dans la tuile (16) au voisinage de la surface de fixation (20), ou affleurent à la surface de fixation (20). 6.- Equipement de coque selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel la surface de fixation (20) comporte une région interne (26) s'étendant à l'écart des bords (22) de la tuile (16) et une région périphérique (28) entourant la région interne (26) et s'étendant au voisinage des bords (22) de la tuile (16), les aimants (24) étant disposés sur au moins une partie de la région périphérique (28) de la surface de fixation (20), la région interne (26) de la surface de fixation étant dépourvue d'aimants (24). 9 7.- Equipement de coque selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la tuile (16) présente au moins un bord (22) chanfreiné adapté pour coopérer avec une nervure (32) anti-glissement s'étendant sur la surface externe (14) de la coque (12). 5 8.- Equipement de coque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une roue, au moins un pied mobile, ou au moins une chenille (54), la surface de fixation (20) s'étendant sur une bande de roulement (58) de la roue ou de la chenille (54) ou sous le pied mobile, l'équipement étant apte à se déplacer le long de la surface externe (14) de la coque (12) tout en étant maintenu en contact avec la coque 10 (12) par les aimants (24) de la surface de fixation (20). 9.- Equipement de coque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une plaque aimantée, propre à être disposée au voisinage de la structure (12), la surface de fixation (20) s'étendant sur la plaque aimantée, l'équipement 15 comprenant également au moins une roue, au moins une chenille (58) ou au moins un pied adapté pour déplacer l'équipement par rapport à la structure, la roue, la chenille (58) ou le pied étant non-aimanté. 10.- Bâtiment (10) ou système marin ou sous-marin muni d'un équipement de 20 coque selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'équipement étant fixé de manière réversible sur une surface externe (14) d'une structure (12) du bâtiment (10) ou système marin ou sous-marin, la surface de fixation (20) étant disposée au voisinage de la structure (12), la fixation de l'équipement à la structure (12) étant assurée par la pluralité d'aimants (24). 25