Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention a pour obje.t un dispositif
immergé appelé poisson comportant deux coques ayant une
flottabilité positive dont la forme est spécialement concue pour
assurer à l'ensemble une grande stabilité hydrodynamique.. Il
sert de support à.un ou plusieurs appareils d.'études océanogra-
: phiques tels que, par exemplej sources.d'émission d'ondes sis~
miques, recepteurs et flûtes sismiques, sonars,.écho-sondeurs ou
:~ autres apparells de mesures, assoclé à un systeme d'asservisse-
ment d'un aileron mobile de plongee pour.régler la profondeur
.; 10 d'immersion.
Ce poisson peut être utilisé seul ou faire partie d'une
. suite de poissons,-pouvant ainsi former par exemple un disposi-
tif d'émission ou un dispositif de réception de très grande :
longueur.
Le ou les poissions sont associes à un ensemble de
câbles comportant le~ cables de traction, d'alimentation en
~:: energie, de commande du système d'asservissement, et de commande
des eléments dlémission, réception ou mesure, cet ensemble de
; câbles étant relié à un navire qui remorque l'ensemble du dis- .
.~ 20 positi~.
.~ L'art anterieur en ce domaine peut etre illustre par
le dispositif decrit dans le brevet U.S. n:3,704,681 qui con-
cerne un cable immerge associe a un dispositif de réglage de sa
profondeur d'immersionO Ce dispositif comporte un flotteur qui
entoure entierement le cable et peut effectuer une rotation .
autour de celui-ci au moyen d'un système d'asservissement com-
portant un piston commandé par un système electrique et dont le
fonctionnement est lié aux variations de profondeur d'immersion.
Ce dispositif est particulierement adapté aux cables.
La présente invention est un dispositif porteur d'ap- .. :- .
pareils océanographiques remorquable par un navire ~ une pro- ~: .
fondeur d'immersion contrôlée automatiquement et relie à celui-ci ;~:
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par des moyens de connexion, comportant au moins un ensemble de
deux eléments ayant.une flottabilité positive, des moye~s pour
les relier rlgldement.l'un.à l'autre et un aileron mobile de
plongée manoeuvré.au moyen d'un dispositif d:'asservissement
sensible aux varia~ions de profondeur ~'immersion et destine a
maintenir le dispositlf porteur à une profondeur de ré~érence,
essentiellement caracterisé en ce que les deux.élements:à : .
flottabilitP positive sont constitues par des coques dont le
volume est, dans sa plus grande partie, concentré.vers la partie
supérieure de l'ens~mble de deux:elements, en ce que l'aileron
mobile est disposé entre les deux:éléments:a.flottabilité positive
et a l'avant de ceux-ci, et en ce que les moyens pour relir
rigidement l'un à.l'autre les deux.elements a.flottabilite posi-
tive comportent!au moins une plateforme profilee supportant des
appareils océanographiques.
Le dispositif selon l'invention est.adapié à.supporter
une grande variété d'appareils océanographiques tout en les
: maintenant dans une parfaite stabilité. Il ne peut pas effectuer
de rotation autour de son axe longitudinal et est adàpté à
effectuer des mouvements de plongee dirigés vers le fond ou la
surface. Le dispositif d'asservissement qui lui est associé est
~ très sensible aux variations de profondeur d'immersion et reagit
: rapidement pour un retour d~u poisson à.une profondeur de reférence
choisie. - _
.
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4~
L'invention pourra etre bien comprise, et tous ses avanta~s opp.lr.l;-
tront clairement, ~ la lecture du texte descriptif qui suit, illustre par les
figures annexées parmi lesquelles :
- la figure l represente une vue d'ensemble d'un poisson selon l'invention,
portant une source d'émission d'ondes sismiques et son système de commande, et
muni d'un dispositif d'asservisse.ment 3 deux cylindres ;
- la figure 2 représente schématiquement un dispositif d'asservissement
comportant un cylindre alimenté en air comprimé ;
- la figure 3 représente schématiquement un dispositif d'asservissement
comportant un souf-Flet alimenté en air comprimé ;
- la figure 4 représente schrmatiquement un dispositif d t asservissement
comportant un soufflet dans lequel on a effectué le vide ;
- la figure 5 représente une vue en coupe du poisson illustré par la
figure 1 ;
- la figure 6 représente una vue de dessus du poisson illustré a la fi~ure 1; ~.
- la figure 7 représente un poisson selon l'invention comportant des sources
multiples d'émission d'ondes sismiques munies chacune de son système de com-
mande ;
la figure 8 représente un poiss.on selon l'invention comportant deux sources
d'émission dlondes sismiques commandées simultanément par un seul système de
commande ;
~. - la figure 9 représente un dispositif de poissons multiples remorqué par
:: un même ensemble de câbles derrière un navire. .
En se référant aux figures 1 et 6, un poisson selan l'invention est ~ :~ composé essentiellement d'ùn carénage comportant deux coques 1 ayant une flot-
tabilité positive. Chacune des coques présente une inclinaisDn de la partie
avant vers l'arrière et vers le bas, ainsi qu'une grande largeur de la partie ~ -
sup~rieure et une grande finesse de la partie inférieure, de manière a former
. un ensemble équilibré dont le centre de carene ou centre de flottabilité est
- 30 tr~s nettement au-dessus du centre de gravité. Un tel ensemble est très stable / .
... dano l'eau et n'a qu'une seule position d'équilibre.
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Les clcux coques l sont reli~es par des traverses profil~es 2 et 3 dont
l~une au moins, la traverse avant 2, est munie d~un aileron mobile de plongee 4
destine ~ contr51er la profondeur d~immers:ion du poisson lorsque celui~ci se
déplace dans l'eau. Une autre traverse profilée centrale 5, fixée aux d~ux
coques, supporte selon l'exemple choisi une source d~émission d~ondes sisMiques 6
du type de celle décrite ~ans le brevet fran~ais N 1 583 737, dénomm~e FLEXICHOC.
Cette source à implosion est manoeuvr~e hyorauliquement à partir du navire. Un
système d'électrovannes de commande est placé dans une enceinte etanche 7 fixée
à la traverse arrière 3 du poisson. Il est relié à la source sismique oar des
flexibles de commande 8.
L'aileron mobile 4 est associé à un dispositif dtasservissement 9 en
~ .
deux parties, destiné à maintenir le poisson à la prufondeur choisie. Un mude
de réalisatiun de ce dispusitif dtasservissement sera détaillé ultérieurement.
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L~ensemble des câbles de commande électrique et hydraulique pour la
manoeuvre des differents éléments associés au poisson sont regroupés dans une ~;
gaine 10 et reliés au navire sur lequel se trouve un système de commands ~lec-
;; trique non représenté.
Le dispusitif d'asservissement 9 peut être composé, selon les figures1 et 2, d'un cylindre 11 dans lequel coulis~e un piston 12 muni d'une tige 20
- 20 très courte. Un bras 13 est articulé à une extrémité sur la tige 20 au muyen
d~un axe 14 et à lIautre extrémité sur un levier 15 solidaire de lIaileron
mobile 4, au moyen dlun axe 16. LIailerun 4 peut pivoter autour de son axe 17.
i Un ressort de rappel 25 est fixé d'une part au cylindre 11, d'autre part au ;
levier 150 Le compartiment fermé 1B du cylindre 11 contient de l'air comprimé à `
une prsssion équilibrant la pression hydrostatique à la profondeur choisie pour ~`
le poisson. A cette profondeur l~aileron 4 est réglé à unY posit-ion neutre.
Une conduite 26 munie d~une valve 27 permet ltalimentation du compartiment 18
en air comprimé.
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Lorsque le poissnn descend au-delà de cette profonoeur,
la pression hydrostatique augmente, devenant supérieure ~ la pression de llair
du compartiment l~ Elle pousse le piston 12 qui s~enfonce dans le cylindre 11,
entrainant dans son mouvement la tige 20~ le bras 13 et le levier 15 qui, en
se déplasant du c8té du piston, fait pivoter lIaileron 4 autour de son axe 17.
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Le bord d'attaque de l'aileron 4 se trouve air1si releve ct le poisson remonte.
Si sa remont~e dépasse la profondeur désirée, la pression hydrostotique diminue,le piston se déplace vers l'extrémi-té ouverte du cylindro 11 entralnant dans son
déplacement la tige 20, le bras 13 et le levier 15. Celui-ci, en se depla$ant
du côté oppose au piston, fait pivoter l'aileron 4 dont le bord d'attaque
slabaisse, provoquant la plongée du poisson. Le ressort 25 a pour but d'assurer
la remontee du~ooisson en surface dans le cas d'une fuite d'air dans le compar-
timent 18, en ramenant le bord d'attaque de l'aileron vers le haut.
Suivant une première variante du dispositif d'asservissement, illus-
trée par la fig. 3, un soufflet 19 est rempli d'air comprimé équilibrant lapression hydrostatique à la profondeur choisie pour le poisson. Ce soufflet,
placé dans un cylindre 11 auquel il est fixé par une extrémité~ peut s'étirer
dans celui-ci suivant son axe longitudinal. Il est solidaire d'une tige 20 sur
laquelle s'articule~ autour d'un axe 14~ un bras 13 dont l'autre extrémité
s'articule en 16 sur un levier 15 solidaire de l'aileron 4 qui peut pivoter
autour de son axe 17. Une conduite 26 munie d'une valve 27 permet l'alimentationen air comprimé du soufflet 19.
Le fonctionnement de ce dispositif est sensiblement identique à cclui
du dispositif illustré par la figure 2, le soufflet 19 s'écrasant lorsque la
pression hydrostatique augmente, et se détendant lorsque la pression hydrosta~
tique diminue.
Suivant une szconde variante du dispositif d'asservissement, illustrée
par la figur~ 4 9 ce dispositif comporte les mêmes éléments que celui illustré
par la figure 3, mais le soufflet 19 a été soumis au vide au lieu d'être rempli
dtair comprimé comme dans le cas précédent. L'évacuation de llair s'effectue
par une conduite 26 munie dtune valve 27.
Le dispositif est en outre muni dtun systeme comportant un ressort 21 ~ ~
fixé par une extrémlté à l'axe 16 et par liautre extrémité à un câble 22 qui ~ ~;
passe sur une poulie 23 et vient s'enrouler ou se dérouler dans un élément 24. r30 Dans cette configuration, la pression hydrostatique est évidemment toujours
sup~rieure a celle régnant dans le soufflet et l'effort est fourni par le
ressort 21 dont la ten3ion équilibre la force qu'exerce la pression hydrosta- `~tique sur 12 soufflet 19 quand cette pression correspond sensiblement à la
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profondr3ur choisie pour le poisson. Lorsque le poilson oescencl en profon~eur
et qua la pression hydrostatiqur3 augmente, le soufflet 19 s'ecrase rntraînar-t,par l'intcrmédiaire cle la tige 20 et du bras 13, une augmentation de la trnsiondu rr3ssort 21. Le mouvement cle l~aileron 4 r;st le mrme que dans les cas pr6ce-
dents. Lorsque le poisson remonte et que la pression hydrostatique diminun, 1P
soufflet 19 se détend, la tension du ressort 21 diminue exerçant une force ds
traction sur le bras 13 et entraînant le m8me mouvement de l'aileron 4 quc clansles cas précedents.
Ces syst~mes d'asservissement sont très sensibles aux variations de
la profondeur d'immersion et réagissent rapidement pour rarnener le poisson a la;~ profondeur de réference choisie.
Les figures 5 et 6 représentent respectivement une vue en coupe et une
vue de dessus du poisson représente à la figure 1, muni de son systbme d'osser-
vissement. .
La figure 7 représente un poisson comportant plusieurs sourccs d'emis-
; sion d'ondes sismiques 6 chacune étant munie de son système d'31ectrovannrs 7
dont les c8bles d'alimentation sont tous réunis dans la gaine 10 au moyen d' elf`- :
ments de connexion 23
.:
La figure 8 représente un poisson selon l'invention comportant deux `-
- 20 sources d'émission o'ondes sismiques 6 actionnées simultanément par l'inter~ ~;
médiaire d'un seul syst~me d'électrovannes 7 dont les câbles d'alimentation
sont rassemblés dans la galne 10 au moyen de l'élément de connexion 29.
La figure 9 illustre un dispositi~ de poissons multiples remorqué
derrière un navire 30. Les coques 1 des poissons successifs sont reliées à
l'ensemble de câbles 10 par des systèmes dlancrage 29. Les différents câbles
de commande et d'alimentation en énergie des appareils supportés sont connectés
à ltensemble des câbles 10 au moyen d'éléments de connexion 2~.
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Lorsque les opérations relatives aux études océanographiques sont `;
terminées, on ramènr l'ensemble immergé sur le navire 30 en enroulant l'ensernble
30 de câbles 10 sur un touret 32 placé sur le navire. Une poulie intermédiaire 31 ~ `
est placée ~ l'arrière du navire.
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Les di~fererlts exemples choisis ont d~crit des clispositifs portcurs
de sources sismiques. Il est evident qu'ils pcuvent etrc utilisés de la m~me
fason pnur supporter d'autres appareils d'~tudes océanographiques et par exempleremorquer des flûtes sismiques.
De meme, dans les exemples choisis, les dispositifs immeryos comportent
un seul aileran mobile de plongée, placé ~ l'avant. Il est évident que l'on poututiliser plusieurs ailerons mobiles.
Il peut être ~galement intéressant de coupler un aileron mobile adapte
à la traverse arrière du poisson, avec l'aileron mobile avant. Dans ce cas le
meme système d'asservissement commande de façon identique le mouvement des
deux ailerons.
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On peut constater que dans les exemples choisis, l'ensemble des dif~
~;~ férents appareils est placé dans l'espace délimite par les deux coques du dis~
positif. Il ns présente ainsi aucune aspérité extérieure susceptible de provoquer
~ un accrochage du dispositif. - ~
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