Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02202783 1997-04-1~
WO 96/11837 PCT/FR95101351
BOUEE AEROPORTEE LARGABLE
La présente invention se rapporte aux bouées aéroportées qui
sont destinées à être larguées depuis un aéronef pour venir flotter à la
surface de la mer en soutenant à une immersion variable des capteurs de
mesure dont les signaux sont généralement retransmis par voie radio à
3 I'aéronef porteur. Elle s'applique entre autres à la détection sous-marine.
On connaît de la demande de brevet N 78 21 276 déposée le
18 juillet 1978 par la demanderesse et délivrée le 15 février 1980 sous le
N 2 431 419 une bouée de ce type qui comporte, comme représenté sur la
figure 1, un corps allongé 101 suspendu à un ballonnet bitronconique 102.
o Pendant la descente dans l'air selon la direction 103, les filets d'air 104
viennent glisser le long du corps 101, qui est relativement long. La plus
grande partie de cet air est canalisée par deux pelles latérales 105 situées à
l'extrémité supérieure du corps. Ces pelles s'ouvrent au moment du largage
et leur rôle principal est d'actionner un mécanisme intérieur permettant,
entre autres, de libérer le capot de protection dans lequel est enfermé le
ballonnet 102, comme décrit dans la demande de brevet N 79 05 002
déposée par la demanderesse le 27 février 1979 et délivrée sous le N
2 450 193 le 26 septembre 1980. Ces pelles permettent en outre de
canaliser les filets d'air de manière à les diriger vers des ouvertures 106
situées à la partie supérieure du corps en-dessous des pelles et qui
communiquent avec l'intérieur du ballonnet 102 par l'intermédiaire d'une
membrane anti-retour 107. Donc après le largage les pelles s'ouvrent, ce qui
entraîne l'éjection du capot de protection du ballonnet et la libération des
ouvertures 106. Les filets d'air pénètrent alors par ces ouvertures, viennent
soulever la membrane 107 et se mettent à gonfler le ballonnet 102. Lorsque
celui-ci est complètement gonflé, il ralentit la chute de la bouée à la manière
d'un parachute pour que le choc à la surface de l'eau ne soit pas trop brutal.
Le ballonnet comporte en outre sur les flancs de sa moitié
supérieure des poches 108 qui permettent de stabiliser le mouvement de la
bouée lors de sa descente pour éviter, ou tout au moins limiter fortement, les
oscillations. Pour cela ces poches ont une forme triangulaire tronquée vers
le haut et elles s'étendent sensiblement sur toute la longueur de la partie
tronconique supérieure du ballonnet. Elles sont fixées sur les côtés et
ouvertes en haut et en bas. Ainsi l'air s'engouffre dedans, les gonfle et
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s'échappe par la partie supérieure qui joue donc le rôle du trou situé au
centre d'un parachute.
Lorsque la bouée arrive dans l'eau, le flux d'air s'arrête et la
membrane anti-retour 107 se ferme, ce qui maintient le ballon gonflé. Ce
ballon alors joue le rôle d'un flotteur qui empêche le corps de couler et le
maintient près de la surface de l'eau. Sous l'effet de la pression
hydrostatique, une petite quantité d'eau pénètre quand même dans le
ballonnet par les ouvertures en soulevant la membrane 107, mais comme ce
ballonnet est fermé vers le haut la pression de l'air augmente et empêche
l0 I'eau de continuer à rentrer. Le niveau de l'eau à l'intérieur du ballonnet se
stabilise alors à une hauteur légèrement inférieure au niveau de l'eau à
l'extérieur de celui-ci.
On connaît aussi de la demande de brevet français n2654065
une bouée munie d'un ballonnet.
S Toutefois, dans cette demande de brevet, le ballonnet ne
comporte pas de poches de stabilisation situées à sa partie supérieure. Tout
au contraire ces poches sont situées sur la partie inférieure du ballon. En
outre les entrées d'air, si elles sont bien pratiquées dans la paroi du ballon,
sont clairement situées au niveau de la liaison entre le corps et le ballon et à20 la base des poches.
Dans ces conditions les entrées d'air sont déventées par les
poches où l'air s'accumule en repoussant d'une part les filets d'air au delà
du niveau des ouvertures et d'autre part la paroi du ballon vers l'intérieur de
celui-ci. Dans ces conditions, le ballon tend au départ à se dégonfler un peu
25 puis ce gonflage s'arrête ou se poursuit très lentement, le ballon ayant alors
la forme d'un champignon qui joue le rôle d'un parachute.
De ce fait d'une part la bouée descend très lentement, ce qui est
contraire au but recherché, où la descente doit certes être freinée
suffisamment pour ne pas occasionner de dégâts lors du choc avec l'eau,
30 mais où elle doit cependant être suffisamment rapide pour pouvoir être
opérationnelle le plus tôt possible.
D'autre part cette descente est très instable parce que le
"parachute" ainsi obtenu ne comporte pas de moyens de stabilisation ( le
trou supérieur des parachutes ordinaires par exemple) et que tout au
LLE IJloD3F
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2 bis
contraire ies poches qui sont situées en bas tendent à accentuer les
mouvements de baiancement plutôt qu'à les réduire.
L'évolution de la technique a entraîné une diminution très
sensible du volume du matériel contenu dans le corps et corrélativement une
diminution importante, de l'ordre ~le deux tiers, de la longueur de celui-ci. Enoutre, des perfectionnements ont permis de se passer des pelles pour
dégager le ballonnet après le largage.
Dans ces conditions, le mouvement des filets d'air le long du
corps de la bouée est profondément modifié et les entrées d'air sont
o déventées, ce qui entraîne un mauvais gonflage du ballonnet.
Pour pallier cet inconvénient, I'invention propose une bouée
aéroportée largable destinée à être larguée en vol depuis un aéronef, du
type comprenant un corps surmonté d'un ballonnet gonflable muni à sa
partie supérieure de poches de stabilisation aérodynamique, principalement
caractérisée en ce que la liaison entre le corps et le ballonnet est étanche et
en ce que ce ballonnet comporte à sa partie inférieure au moins un becquet
205 formant prise d'air pour permettre le gonflage du ballonnet sous la
pression aérodynamique de l'air après le largage de la bouée.
Selon une autre caractéristique, le becquet a une forme
triangulaire dont l'ouverture est dirigée vers le bas du ballonnet de manière
à former une écope pour l'air et il vient recouvrir à sa partie supérieure une
ouverture ménagée dans la paroi du ballonnet et formant entrée d'air dans
celui-ci.
~LL MOD~FIFE
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Selon une autre caractéristique, la bouée comporte une valve
anti-retour située sur la paroi intérieure du ballonnet en face de l'ouverture
formant entrée d'air pour le becq~let.
Selon une autre caractéristique, le becquet est formé d'une pièce
en tissu triangulaire comportant à sa partie inférieure une lame souple dont
la forme naturelle est courbée pour permettre de maintenir ouvert le becquet
et qui peut se mettre à plat pour permettre le repliement du ballonnet avant
le largage de la bouée.
Selon une autre ca,a.;léristique, la partie inférieure du becquet
lO est située sensiblement au tiers de la hauteur de la partie tronconique
inférieure du ballonnet.
Selon une autre caracteristique, les poches de stabilisation
aérodynamiques ont une hauteur réduite et une ouverture supérieure
agrandie pour permettre de stabiliser de manière complète la bouée lors de
sa descente après éjection de l'aéronef.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront
clairement dans la description suivante, présentée à titre d'exemple non
limitatif, en regard des figures annexées qui représentent:
- la figure 1, une vue de côté d'une bouée selon l'art antérieur;
- la figure 2, une vue de côté partielle d'une bouée selon
l'invention;
- la figure 3, une vue du becquet de la bouée de la figure 3; et
- la figure 4, une vue en coupe d'une bouee selon l'invention
flottant sur la mer.
La bouée selon l'invention, représentée partiellement et
schématiquement sur la figure 2, com~relld un corps 201 tronqué sur le
dessin et dont la longueur est sensiblement égale au tiers de la longueur du
corps 101 de la bouée selon l'art antérieur. Ce corps ne comporte ni
ouverture à sa partie supérieure, ni pelle, contrairement à celui représenté
sur la figure 1.
La bouée comprend en outre un ballonnet bitronconique 202 tout
à fait semblable dans sa forme et dans ses dimensions à celui de l'art
antérieur.
Ce ballonnet est muni à sa partie supérieure de poches de
stabilisation 208 dont l'apparence et le rôle sont semblables à celles des
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poches de l'art antérieur, mais dont les dimensions sont, selon l'invention,
nettement plus réduites en hauteur et dont l'ouverture supérieure est
netle"~e~ ll plus large.
D'autre part, comme le corps ne comprend plus d'ouvertures
s d'entrée d'air, le raccordement du ballonnet au corps est étanche pour éviter
toute fuite d'air à ce niveau.
Pour pouvoir quand même gonfler le ballon sans recourir à des
moyens internes compliqués et coûteux, du genre bouteille de gonflage,
I'invention propose de placer sur la partie inférieure du ballonnet, au moins
10 un becquet 20~ formant prise d'air et qui vient recouvrir une ouverture 206
percée dans la paroi du ballonnet et formant entrée d'air. Cette ouverture est
obturée sur la face intérieure du ballonnet par une valve anti-retour 207
représentée schématiquement sur la figure.
On a représenté de manière plus détaillée ce becquet sur la
figure 3.
Il est donc formé d'une pièce en tissu 30~ de forme triangulaire
dont la pointe est orientée vers le haut du ballonnet et qui est fixée par
collage ou soudage sur la surface extérieure de celui-ci par ses deux côtés
latéraux. Ie tissu est de préférence le même que celui du ballonnet.
Pour assurer le déploiement à coup sûr de cette pièce lors de
l'extraction du ballonnet, on a fixé à la partie inférieure du triangle une lameflexible 310, en plastique souple par exemple, qui peut se mettre à plat lors
du pliage du ballonnet lorsqu'on le place dans son capot de protection au
moment de la fabrication de la bouée. Lorsque le capot est éjecté et que le
2s ballonnet se déplie, la lame flexible reprend sa forme naturelle en forme
d'arceau et impose à la pièce en tissu triangulaire une forme en écope, de
manière à ce que l'air s'engouffre facilement à l'intérieur de celle-ci. Cet airvient alors pénétrer dans le ballonnet par une ouverture circulaire 206 située
à la hauteur de la pointe du triangle formé par le becquet.
La valve anti-retour située à l'intérieur du ballonnet est de
préférence formée par un morceau de tissu rectangulaire de même nature
que celui du ballonnet, collé ou soudé par deux de ces côtés opposés sur la
surface intérieure du ballonnet de manière à recouvrir l'ouverture 206. Cette
valve permet ainsi de limiter le débit de l'air admis lors du gonflage du
ballonnet après son éjection de l'aéronef porteur, ce qui limite les risques
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d'éclatement de ce ballonnet lors du gonflage. En outre, lorsque ia bouée
flotte à la surface de l'eau, comme représenté sur la figure 4, une petite
quantité d'eau rentre à l'i~térieur de celle-ci, comme déjà expliqué dans la
description de l'art antérieur, et la valve ànti retour bloque la sortie de cette
s eau, ainsi qu'éventuellement de l'air, lorsque le ballonnet est secoué
violemment par une vague déferlante. De cette manière, on assure le
maintien de la flottabilité de la bouée même en cas de tempête.
On maîtrise aussi la phase de gonflage du ballonnet lorsque la
bouée est éjectée de l'aéronef porteur et on yararlliL la durée de vie de la
o bouée par mer forte.
Pour une bouée standard dont la partie inférieure tronconique du
ballonnet a une hauteur H égale sensiblement à 2~0 mm, on a obtenu de
bons résultats en positionnant trois becquets de ce type à 120 les uns des
autres. Ces becquets avaient une hauteur de sensiblement 90 mm pour une
ouverture à la base de sensiblement 60 mm, et le diamètre de l'ouverture
d'entrée d'air était de sensiblement 24 mm. La base du triangle était
positionnée au niveau du tiers inférieur du troncone inférieure formant le
ballonnet.
Par ailleurs, en réduisant les dimensions des poches de
stabilisation aérodynamiques 208 à la moitié de la hauteur des poches
connues et en agrandissant leur ouverture supérieure d'environ un tiers, on
arrive à absorber en totalité les turbulences d'écoulement autour du
ballonnet.
Dans ces conditions, pour une bouée existant actuellement et
2s pesant 4,3 kg, on arrive à obtenir une vitesse limite de descente de l'ordre
de 32 m/s, ce qui réduit sensiblement les contraintes appliquées à la bouée
lors du choc avec la surface de l'eau, par rapport à celles observées pour
les vitesses actuelles qui sont de l'ordre de 40 m/s. L'origine de ces vitesses
excessives provient de ce que le gonflage est essentiellement obtenu,
lorsque les pelles sont supprimées, par la surpression aérodynamique
provenant de la vitesse de l'aéronef, qui s'exerce par le travers de la bouée.
On obtient alors une perte d'air progressive lors de la descente, qui n'est
que partiellement compensée par les oscillations de la bouée sur sa
trajectoire.
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Les observations qui ont été faites ont montré que le gonflage du
ballonnet avec ce type de becquet est parfaitement reproductible d'une
bouée à l'autre. La bouée est donc ainsi parfaitement qualifiée pour sa
mission.
