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La présente invention a pour objet un dispositif pour
l'asservissement en pr~fondeur d'un éLément se déplacant dans
l'eau pour le maintenir à une profondeur de référence.
Ce dispositif peut être utilisé dans tous les cas où l'on
désire régler la prof~ndeur d'un élément opérant en milieu sous-
marin. Il est par exemple très bien adapté, dans le domaine
de la prospection sismique sous-marine, pour la stabilisation
à une profondeur déterminée, dite "de référence", des sources
sismiques ou des flûtes de réception. Il peut être également
avantageusement utilisé pour le réglage de l'immersion, à une
profondeur déterminée, d'un écho-sondeur, d'un sonar ou encore
d'un dispositif de prise d'échantillons d'eau.
Selon la présente invention, il est prévu un dispositif
d'asservissement en profondeur d'un élément se déplaçant dans
l'eau pour le maintenir à une profondeur de référence, com-
portant une aile orientable par rapport à l'élément, caractérisé
en ce que l'aile comporte au moins deux parois constituant
l'intrados et l'extrados déplaçables l'une par rapport à l'autre
et un système de transformation de la variation de l'écartement
entre les deux parois, sous l'effet de la variation de pression
hydrostatique, en un pivotement de l'aile autour d'un axe de
rotation solidaire de l'élément immergé.
Les avantages et d'autres caractéristiques du dispositif -~
selon l'invention apparaltront à la lecture de la description
de deux modes de réalisation non limitatifs et en se référant
aux figures annexées sur lesquelles:
- la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un premier
mode de réalisation de l'aile;
- la figure 2 représente plus en détail une paroi déformable
réunissant deux parois de l'aile;
- la figure 3 représente une vue en coupe partielle de
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l'emboîtement latéral entre les deux parois latérales de l'aile;
- la figure 4 représente une vue en coupe de l'aile en
position de descente,
` . - la figure 5 représente une vue en coupe de l'aile en
position neutre;
- la figure 6 représente une vue en coupe de l'aile en
p~sition de montée;
- la figure 7 représente une vue d'ensemble d'un second
mode de réalisation de l'aile.
Suivant un premier mode de réalisation représenté par les
figures 1 à 6, le dispositi~ comporte ùne aile 1 pourvue d'une
premiere plaque proilée ou extrados 2 et d'une seconde plaque
profilée ou intrados 3 réunies à l'une ~
_ _ . . .. . . .
:
.
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de leurs extremites (bord de fuite) par une charnière 4 et
à leur autre extremite par une paroi préformee courbe 5 reali-
sée en matériau déformable (figure 2) et constituant le bord
d'attaque. Les deux plaques comportent respectivement des
parois latérales 6,7 (figure 3). L'extrados 2 est adapté à
venir s'embolter sur l'intrados 3 mais le volume intérieur de
l'aile n'est pas separe de manière etanche du milieu extérieur.
Lorsque le dispositif est immergé l'eau remplit le volume
intérieur de l'aile.
L'aile est traversée lateralement par une tige 9 consti-
tuant un axe de rotation pivotant sur des paliers 20 fixés
par exemple à la surface interne de l'extrados. Deux pla~ues
ou flasques latéraux 10,11 sont disposés de part et d'autre
de l'aile, parallèlement aux parois latérales 6,7 des deux
plaques (2,3) et sont fixés rigidement l'un à l'autre par la
tige 9 ainsi que par deux poutres 12 et 13.
Les flasques 10 et 11 sont perces de trous 14 permettant
d'assujettir le dispositif à l'element immerge qu'il s'agit
de stabiliser à une profondeur d'immersion sensiblement cons-
tante.
Une ou plusieurs boîtes manometriques 15 cylindriques - -
et deformables suivant leurs axes de revolution seulement sont
disposées à l'intérieur de l'aile et leurs parois terminales
sont fixées par des boulons 16 aux surfaces en regard de l'intra-
dos 3 et l'extrados 2. Les boltes manométriques sont réalisées
par exemple en caoutchouc renforce par des cerclages metalliques.
Des valves 17 traversent l'extrados et permettent de gonfler
les boîtes manome~riclues 15 a une prcssion predetermince.
Une tige 18 est disposee egalement à l'interieur de
l'aile 1. Elle traverse les parois laterales 7 de l'intrados
3 et ses extremités viennent se loger dans deux lumières 19
de forme allongée ménagées dans les flasques latéraux 10,11.
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Les tiges 9 et 18 sont fixees respectivement à l'extra-
dos 2 à l'intrados 3 de part et d'autre des emplacements o~
les boltes manometriques 15 s'appuient sur les deux plaques
de l'aile, la tige 9 etant la plus proche du bord d'attaque.
La direction d'allongement des lumières 19 est inclinee par
rapport au segment de longueur D (fig. 4) joignant les deux
tiges 9 et 18 et, par exemple, est sensiblement parallèle à
l'axe transversal de l'aile, c'est-à-dire l'axe joignant le bord
d'attaque et le bord de fuite~ lorsque l'aile se trouve dans
une position neutre assurant un deplacement à profondeur d'immer-
sion constante (figure 5).
La distance D entre les tiges 9 et 18 est choisie en
fonction de la longueur des boltes manometriques 15 pour que
l'aile soit dans la position neutre lorsque la pression du
gaz a l'interieur de celles-ci equilibre la pression hydrosta-
tique exterieure correspondant à la profondeur de reference.
On designe par Rl et R2 les distances fixes entre la
charnière 4 et respectivement les tiges 9 et 18.
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante. Si
l'ensemble vehicule en immersion s'enfonce par rapport au niveau
où l'aile est en position neutre, la pression hydrostatique
devient superieure à la pression de gonflage des bo1tes mano-
metriques et comprime celles-ci suivant leurs axes. L'intrados
3 et l'extrados 2 de l'aile tendent alors à se rapprocher et la
distance D entre les tiges 9 et 18 diminue. La tige 18 se
deplace dans la lumière 19 en direction du bord d'attaque de
l'aile. Mais, comme les distances Rl et R2 sont constantes, ce
deplacement n'est rendu possible que par un pivotement de la
charnière 4 vers le bas (figure 6). Le bord d'attaque se
3~ deplace alors vers le haut et la poussee hydrodynamique a pour
effet d'elever l'aile et par consequent de ramener celle-ci
et l'element immerge associe à la profondeur de reference.
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Lorsque l'equipression est retablie l'aile retrouve sa position
neutre.
Si l'ensemble vehicule en immersion s'elève par rapport
au niveau de reference (aile en position neutre) ia pression
hydrostatique devient inferieure à la pression de gonflage des
boîtes manometriques. Celles-ci se dilatent suivant leurs
axes de revolution et tendent à ecarter l'intrados 3 et l'extra-
dos 2 de l'aile (figure 4). La distance D crolt et la tige
18 tend à s'ecarter de la tige 9 en coulissant dans la lumière
l9. Pour la ~ême raison que précedemment, ce mouvement n'est
rendu possible que par un basculement de la charnière 4 vers le
haut. Le bord d'attaque de l'aile pivote vers le bas et la
pression hydrostatique exerce une force qui tend à ramener l'aile
à son niveau de reference.
Dans le mode de realisation illustre par la figure 7,
l'aile l est articulee par la tige 9 et des pièces 21 sur un
- support tubulaire 22. Les boltes manometriques sont remplacees
par une enceinte ou vessie gonflable en matière souple. La
vessie communique avec l'exterieur par une valve 23 à travers
laquelle on peut insuffler de l'air à une pression determinee
correspondant au niveau de profondeur souhaite. Comme dans
le mode de réalisation precedent, la vessie peut communiquer
à travers la valve 23 avec un reservoir contenant un fluide
comprime de grande capacite par rapport au volume interieur
de la vessie. Des ressorts 8 sont fixes d'une part à l'extrados2
et d'autre part a l'axe 18 solidaire de l'intrados 3, par
exemple.
Le support tubulaire 22 et les pieces 21 pourront naturel-
lement être remplaces par les flasques lO, ll illustres sur
la figure l o~ par tout systeme de solidarisation approprie.
Le fonctionnement de ce dispositif est sensiblement iden-
tique a celui du mode de realisation precedent~ Toutefois,
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lorsque la vessie est co~pximée sous l~effet de la pression
hydrostatique exercée par l'eau contenue dans l'aile, elle ne
peut entraîner les deux parois de l'aile dans sa déformation
si elle n'est pas fixee à celle-ci. Le rôle des ressort 8 ~-
est de rapprocher les deux parois 2 et 3 de l'aile et par
conséquent de permettre le basculement du bord d'attaque vers
le haut.
Suivant l'un ou l'autre des deux modes de réalisation,
préalablement à l'immersion du dispositif, de l'air comprime
est insùffle dans les boîtes manometriques 15 ou dans la vessie
à une pression sensiblement égale à la pression hydrostatique
à la profondeur de reference et par consequent superieure à la
pression atmospherique. L'aile prend alors la position illustree
à la figure 4. Lorsque le dispositif est immerge, sa rapidite
de plongee, au debut très rapide, va diminuer progressivement
du fait du redressement de l'aile vers sa position neutre puis
se stabiliser lorsque l'equipression est etablie.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant
les boîtes manométriques 15 ou la vessie par tout instrument
dont le volume peut varier sous l'effet d'une force de pression.
On peut avantageusement faire communiquer cet instrument
à volume variable avec un réservoir exterieur rempli d'air
comprimé, dont la capacité est grande par rapport à leur volume.
Ledit instrument peut également être directement alimenté en
air comprimé à partir d'un navire tracteur.
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