CA2878840C - Concealment method and apparatus and naval vessel provided with at least such an apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
WO 2014/01319 WO 2014/01319
2 1 PCT/FR2013/051714 PROCÉDÉ ET INSTALLATION DE MASQUAGE AINSI QUE BÅTIMENT
NAVAL EQUIPE D'AU MOINS UNE TELLE INSTALLATION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
[0001]L'invention se rapporte à un procédé et à une installation de masquage d'un bâtiment naval tel qu'un navire, un bateau de plaisance ou un engin maritime, ainsi qu'à un bâtiment naval équipé d'au moins une telle installation.
[0002]Le contexte de l'invention est la protection d'un bâtiment naval, à
l'arrêt ou en mouvement, et de ses abords par un nuage de masquage du bâtiment au moins dans le domaine des radiations visibles. Ce masquage vise à
éviter tout acte d'agression ou d'abordage de ce bâtiment. 2 1 PCT / FR2013 / 051714 MASKING PROCESS AND INSTALLATION AS WELL AS BUILDING
NAVAL EQUIPPED WITH AT LEAST ONE SUCH FACILITY
DESCRIPTION
TECHNICAL AREA
The invention relates to a method and an installation of masking of a naval vessel such as a ship, pleasure boat or maritime craft, as well as to a naval vessel equipped with at least one such installation.
The context of the invention is the protection of a naval vessel, stopping or moving, and its surroundings by a cloud of masking of the building at least in the field of visible radiation. This masking aims to avoid any act of aggression or collision with this building.
[0003]Le domaine concerne la production d'un environnement opaque formé en général de particules, par exemple liquides, en suspension dans l'air pour constituer un nuage, ou, par exemple, solides également en suspension dans l'air pour générer de la fumée. The field relates to the production of an opaque environment generally formed of particles, for example liquids, suspended in the air to form a cloud, or, for example, solids also in suspension in air to generate smoke.
[0004]Dans le cas où le bâtiment de mer à protéger est en mouvement sur l'eau, la production d'un environnement opaque doit pouvoir coïncider avec le déplacement du bâtiment. L'installation des moyens de production d'un tel environnement sur ou dans le bâtiment est donc à prévoir. De plus, le masquage, destiné à couvrir tout ou, pour le moins, en partie essentielle du bâtiment, il convient de s'assurer que l'environnement permet cette couverture dans l'espace et dans le temps.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE In the case where the sea vessel to be protected is in motion on water, the production of an opaque environment must be able to coincide with the moving the building. The installation of the means of production of such environment on or in the building is therefore to be expected. In addition, the masking, intended to cover all or, at least, an essential part of the building, he should ensure that the environment allows this coverage in space and over time.
STATE OF THE ART
[0005]L'utilisation de cartouches de fumigène est connue pour créer des écrans de fumée. Cependant, ces écrans restent de dimensions réduites et ne sont efficaces que pendant une courte durée et ne fournissent qu'un faible débit.
De plus, l'efficacité au masquage n'est pas suffisante car la couverture opaque n'est pas uniforme. The use of smoke cartridges is known to create smoke screens. However, these screens remain reduced in size and do not are effective only for a short time and provide only a weak debit.
In addition, the masking efficiency is not sufficient because the coverage opaque is not uniform.
[0006]De manière générale, la pyrotechnique fournit des fumées qui ne peuvent masquer un bâtiment de manière satisfaisante (dimensions, durée, efficacité) et qui génère des coûts élevés ainsi qu'un degré de dangerosité
non négligeable dans la manipulation.
EXPOSÉ DE L'INVENTION In general, pyrotechnics provides fumes which do not can mask a building satisfactorily (dimensions, duration, efficiency) and which generates high costs as well as a degree of dangerousness no negligible in handling.
STATEMENT OF THE INVENTION
[0007]L'invention vise à s'affranchir de ces inconvénients en proposant la production d'un masquage efficace, couvrant tout ou en partie essentielle et de longue durée pour les bâtiments de mer et de leurs abords, ainsi que l'équipage.
Le but est également de désorienter et d'inquiéter les éventuels agresseurs afin de les dissuader de toute tentative d'abordage. Pour ce faire, l'invention prévoit de coupler un débit d'air avec une injection de fluide apte à provoquer la formation d'un nuage et d'orienter ce nuage afin d'optimiser la couverture du bâtiment à
protéger dans le temps et dans l'espace. The invention aims to overcome these drawbacks by proposing the production of an effective masking, covering all or part of the essential and of long-term for seagoing vessels and their surroundings, as well as the crew.
The goal is also to disorient and worry potential attackers to to dissuade them from any collision attempt. To do this, the invention plans to couple an air flow with a fluid injection capable of causing the training of a cloud and to orient this cloud in order to optimize the coverage of the building at protect in time and space.
[0008] Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de masquage d'un bâtiment naval, de préférence en mouvement, comportant au moins un pont et une coque. Le procédé consiste à intégrer au bâtiment au moins un générateur de fumée, cette intégration pouvant être réalisée sur le pont et/ou dans le bâtiment, en particulier sensiblement au niveau ou au-dessus de la ligne de flottaison, à injecter un fluide en sortie du générateur de fumée et à
guider le flux de gaz ainsi chargé de fluide en suspension, dit flux de fumée, vers au moins une sortie formée dans la coque du bâtiment, de sorte à diriger ledit flux, par exemple, vers l'arrière ou vers l'avant du bâtiment, de préférence à partir d'une position sensiblement au niveau ou au-dessus de la ligne de flottaison du bâtiment. Le ou les générateurs de fumée peuvent être intégrés à tout endroit du bâtiment tel que, par exemple, au niveau de la proue, du milieu ou de la poupe du bâtiment. More specifically, the present invention relates to a method of masking of a naval vessel, preferably in motion, comprising at least minus a deck and a hull. The process consists of integrating the building into less a smoke generator, this integration can be carried out on deck and or in the building, in particular substantially at or above the line flotation, injecting a fluid at the outlet of the smoke generator and guide the gas flow thus charged with suspended fluid, called smoke flow, towards the less an outlet formed in the hull of the building, so as to direct said flow, by example, towards the rear or towards the front of the building, preferably from of a position substantially at or above the waterline of the building. The smoke generator (s) can be integrated in any location of vessel such as, for example, bow, stern or stern of building.
[0009]Selon des modes de réalisation préférés :
- une injection d'additifs colorés, pulvérulents, odorants et/ou fumigènes est également effectuée en sortie de gaz ou en aval de la sortie de gaz ;
- une injection de poudre de graphite est également effectuée en sortie du générateur de fumée de sorte à provoquer un masquage dans le domaine des radiations infrarouges ;
- le guidage du flux est élargi en sortie du générateur de fumée afin de diminuer sensiblement la vitesse de la fumée ;
- le guidage du flux de fumée est configuré de sorte que la sortie du guidage hors de la coque est réalisé entre le milieu et l'avant du bâtiment naval et au niveau ou au-dessus de la ligne de flottaison ;
- le guidage est d'orientation adaptable, en sortie de coque du bâtiment naval, par orientation dans un plan de référence parallèle à (aux) pont(s) du bâtiment et/ou dans un plan perpendiculaire au plan de référence, afin d'orienter le flux de fumée en sortie au niveau de la ligne de flottaison en fonction du déplacement du bâtiment et des conditions de navigation de sorte que le flux de fumée en sortie soit dirigée entre le(s) pont(s) et la ligne de flottaison ;
- le guidage est de longueur variable pour que le guidage soit adapté aux dimensions de la coque du bâtiment ;
- le flux de fumée est refroidi et densifié par humidification avant de sortir de la coque du bâtiment afin de provoquer une vaporisation en sortie et de maintenir la fumée posée sur l'étendue d'eau qui entoure le bâtiment ;
- le flux de fumée est régulé pour que sa vitesse en sortie soit quasi-nulle. According to preferred embodiments:
- an injection of colored, powdery, odorous and / or smoke-producing additives is also carried out at the gas outlet or downstream from the gas outlet;
- an injection of graphite powder is also carried out at the outlet smoke generator so as to cause masking in the area of infrared radiation;
- flow guidance is widened at the outlet of the smoke generator in order to significantly reduce the speed of smoke;
- the smoke flow guidance is configured so that the outlet of the guidance out of the hull is carried out between the middle and the front of the building naval and at or above the waterline;
- the guidance is of adaptable orientation, at the exit of the hull of the building naval, by orientation in a reference plane parallel to (the) bridge (s) of the building and / or in a plane perpendicular to the reference plane, so to orient the smoke flow at the outlet at the waterline depending on the movement of the vessel and navigation conditions so that the flow of smoke outlet is directed between the deck (s) and the waterline;
- the guide is of variable length so that the guide is adapted to dimensions of the building hull;
- the smoke flow is cooled and densified by humidification before exit of the hull of the building in order to cause vaporization at the outlet and maintain the smoke on the body of water surrounding the building;
- the smoke flow is regulated so that its output speed is almost zero.
[0010] L'invention se rapporte également à une installation de masquage d'un bâtiment naval destinée à mettre en oeuvre le procédé. Cette installation comporte une turbine à gaz se composant d'un générateur de gaz et d'une tuyère d'éjection des gaz en liaison avec un réservoir de carburant. La tuyère d'éjection est équipée d'au moins un injecteur de fluide en liaison avec au moins un réservoir, pour injecter ce fluide, en particulier de l'huile, dans les gaz d'éjection de la turbine à gaz et former un flux de gaz à fluide en suspension (F3), dit flux de fumée, et est couplée à au moins un conduit de guidage du flux de fumée.
[0011 ] Selon des modes de réalisation avantageux :
- le ou chaque conduit comporte au moins une portion divergente en tronc de cône, en connexion avec la tuyère afin de diminuer sensiblement la vitesse du flux de fumée ;
- le ou chaque conduit ou branche est équipé d'une grille orientable dans une zone d'une extrémité de conduit, la grille étant apte à diriger et/ou mélanger le flux de fumée qui traverse le conduit ou branche;
- un injecteur de flux externe dans le flux de gaz est agencé dans une zone d'extrémité du ou de chaque conduit ou branche, afin de refroidir et densifier le flux de fumée, le fluide externe étant en particulier de l'eau de mer, à
température sensiblement inférieure à celle du flux de gaz au niveau de ladite zone;
- le ou chaque conduit ou branche est équipé en extrémité d'une buse orientable dans au moins un plan, par exemple dans n'importe quelle direction, afin de diriger le flux de fumée en sortie du conduit ou de la branche, de sorte que le masquage soit le plus efficace possible suivant les conditions (météorologiques, de mouvement, d'attaque etc.) imposées au bâtiment ;
- le ou chaque conduit comporte une portion emboîtée dans le conduit ou la branche, avec des moyens de réglage télescopique afin de faire varier et adapter en longueur le ou chaque conduit ou branche ;
- le ou chaque conduit est dimensionné et configuré pour ajuster les pertes de charge du flux sous un plafond déterminé, afin d'éviter une surpression au niveau de la turbine ;
- le ou chaque conduit peut comporter des moyens de régularisation de flux de gaz (divergents en tronc de cône, vannes, clapets, etc.) pour diminuer la vitesse du flux de gaz et la faire tendre vers une valeur quasi-nulle en sortie de conduit;
- une trappe d'ouverture est agencée en extrémité de conduit et pilotée pour que l'ouverture soit effective au démarrage de la turbine à gaz, cette trappe permettant d'empêcher l'eau de mer de pénétrer dans le conduit jusqu'à la turbine à gaz et d'éviter les problèmes de corrosion, d'étanchéité, etc. ;
- le générateur de gaz, la tuyère et les réservoirs sont intégrés dans un caisson de protection, les réservoirs étant, de préférence, séparés du générateur de gaz et de la tuyère par au moins une cloison de protection ;
- l'installation comprend au moins un injecteur d'additifs agencé de sorte à
effectuer une injection d'additifs colorés, pulvérulents, odorants et/ou fumigènes en sortie de gaz ou en aval de la sortie de gaz.
[0012] L'invention concerne également un bâtiment naval équipé d'au moins un pont, d'une coque et d'au moins une telle installation. La ou les installations peuvent être disposées sur un pont ou bien en cale, à tout endroit du bâtiment. Les longueurs des conduits et branches sont alors déterminées pour déboucher hors de la coque du bâtiment à travers des ouvertures préformées.
[0013] De manière avantageuse, l'installation est disposée à l'avant du bâtiment de manière centrale, et comporte un conduit à deux branches présentant une extrémité commune de raccord à la tuyère de la turbine à gaz et des extrémités débouchant sur chacune des demi-coques. Le conduit peut être disposé en aval ou en amont de la turbine à gaz, de préférence avec des branches globalement orientées vers l'arrière du bâtiment dans les deux cas.
[0014] Lorsque le bâtiment comporte au moins deux installations, chaque installation peut être disposée latéralement à proximité d'une demi-coque et ne comporte qu'un conduit avec une extrémité qui débouche hors de la demi-coque.
[0015] Le ou chaque installation peut être intégrée dans un caisson lorsque cette installation est implantée sur le pont du bâtiment, afin de protéger l'installation des paquets de mer et des embruns et de faciliter la circulation sur le pont.
[0016] De plus, le ou les conduit(s) des installations sont agencés de sorte que le flux de fumée débouche à l'avant du bâtiment, par exemple au plus près du niveau de flottaison. De préférence, le ou les conduit(s) des installations comprennent au moins une portion horizontale et/ou une portion verticale.
[0017] Les moyens d'orientation de la buse d'extrémité du ou de chaque conduit peuvent permettre de régler l'angle de sortie du flux de fumée, par exemple, en fonction du déplacement du bâtiment et des conditions de navigation de sorte que la fumée en sortie soit dirigée, par exemple, entre le(s) pont(s) et la ligne de flottaison, dans une direction donnée.
PRÉSENTATION DES FIGURES
[0018] D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures schématiques annexées qui représentent, respectivement :
- la figure 1, un diagramme de moteur auxiliaire comme exemple de turbine à gaz d'une installation de masquage selon l'invention;
- la figure 2, une vue latérale partielle d'un navire équipé d'une installation de masquage dans un caisson implanté sur le pont de ce navire ;
- la figure 3, une vue latérale d'un navire court équipé d'une installation de masquage en cale avant du navire :
- les figures 4a et 4b, des vues partielles et supérieures du navire selon la figure 3 avec un double conduit de l'installation de masquage implantée en cale avant du navire, respectivement en aval et en amont de la turbine à gaz ;
- la figure 5, une vue partielle agrandie de l'installation selon la figure 4a détaillant les éléments de structure en extrémité d'une branche de la double conduit, et - les figures 6a et 6b, des vues latérale et supérieure d'un tanker long équipé de quatre installations de masquage selon l'invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0019]Dans tout le texte, les qualificatifs amont et aval se rapportent à des localisations relatives d'éléments des bâtiments navals dans le sens de la navigation standard de ces bâtiments. L'avant d'un tel bâtiment est en amont et correspond à la proue, alors que l'arrière est en aval et correspond à la poupe du bâtiment. De plus, horizontal signifie parallèle au(x) pont(s) du bâtiment et vertical signifie perpendiculaire à ce(s) pont(s).
[0020] En référence au diagramme schématique de la figure 1, un moteur de type turbine à gaz, tel que par exemple, un moteur de type GPU (initiales de Ground Power Unit en terminologie anglaise), est modifié pour servir de turbine à fumée dans l'installation de masquage 10 selon l'invention. Un groupe GPU est une turbine à gaz fixe ou mobile permettant le démarrage des moteurs principaux et la génération de puissance non propulsive (puissance pneumatique, électrique ou hydraulique) d'un véhicule ou d'un aéronef.
[0021] Le groupe GPU 1 se compose essentiellement d'un générateur de gaz 2 et d'une tuyère d'éjection des gaz 3 en liaison avec un réservoir de carburant 41 et au moins un réservoir 42 de fluide, de l'huile H1 dans l'exemple -apte à rester dans les gaz d'éjection sous forme de gouttelettes suspendues-.
Le générateur de gaz 2 comporte : un compresseur d'air 21 -l'air (flèches F1) entrant, axialement ou radialement, par un manchon 5- ; une chambre de combustion 22 d'un mélange air et carburant, le carburant provenant du réservoir 41 étant introduit dans la chambre 22 par des injecteurs de carburant 23 ; ainsi qu'une turbine 24 de détente des gaz brûlés et d'entraînement du compresseur 21 via un arbre 25. Les gaz brûlés (flèches F2) sont éjectés par la tuyère 3. Ces composants sont généralement enfermés dans un carter 6 ouvert en entrée 5a du manchon 5 et en sortie 3s de la tuyère 3, qui est en même temps la sortie du groupe GPU 1.
[0022] Pour former une turbine à fumée, le groupe GPU 1 est modifié par ajout, en sortie de la tuyère d'éjection 3, d'une bague annulaire 7 couplée au carter 6 et équipée d'injecteurs de fluide 71, par exemple d'huile, provenant du réservoir 42. Cette injection de fluide est propulsée par une pompe 72 et pulvérisée par les injecteurs 71 dans les gaz d'éjection chauds et véloces sortant par la tuyère 3.
[0023] Une telle pulvérisation permet de former un flux de gaz chargé de gouttelettes de fluide en suspension (flèches F3), dénommé flux de gaz chargé ou flux de fumée . La bague annulaire 7 est couplée à un conduit The invention also relates to a masking installation of a naval vessel intended to implement the method. This installation includes a gas turbine consisting of a gas generator and a nozzle gas ejection in connection with a fuel tank. The nozzle ejection is equipped with at least one fluid injector in conjunction with at least one reservoir, for injecting this fluid, in particular oil, into the gases ejection of the gas turbine and form a flow of suspended fluid gas (F3), said flow of smoke, and is coupled to at least one conduit for guiding the smoke flow.
According to advantageous embodiments:
- the or each duct has at least one divergent portion in the trunk cone, in connection with the nozzle in order to significantly reduce the speed of smoke flow;
- the or each duct or branch is fitted with a swiveling grid in a zone at one end of a duct, the grid being able to direct and / or mix the smoke flow passing through the conduit or branch;
- an external flow injector in the gas flow is arranged in a end zone of the or each conduit or branch, in order to cool and densify the smoke flow, the external fluid being in particular sea water, temperature significantly lower than that of the gas flow at said level zoned;
- the or each conduit or branch is equipped at the end of a nozzle orientable in at least one plane, for example in any direction, in order to direct the flow of smoke out of the duct or branch, from so that masking is as effective as possible depending on the conditions (weather, movement, attack etc.) imposed on the building;
the or each conduit has a portion fitted into the conduit, or the branch, with telescopic adjustment means in order to vary and adapt in length the or each conduit or branch;
- the or each duct is sized and configured to adjust the flow pressure losses under a determined ceiling, in order to avoid a overpressure at the turbine;
- the or each conduit may include means for regulating gas flow (divergent in truncated cone, valves, valves, etc.) to decrease the speed of the gas flow and make it tend towards a quasi-zero value by Release leads;
- an opening hatch is arranged at the end of the duct and controlled for the opening to be effective when the gas turbine is started, this hatch preventing seawater from entering the duct up to the turbine gas and avoid corrosion, sealing, etc. ;
- the gas generator, the nozzle and the tanks are integrated in a protective box, the tanks preferably being separated from the generator gas and the nozzle by at least one protective partition;
the installation comprises at least one additive injector arranged so as to inject colored, powdery, odorous and / or additives smoke bombs at the gas outlet or downstream from the gas outlet.
The invention also relates to a naval vessel equipped with at least one deck, one hull and at least one such installation. The installations can be arranged on a bridge or in the hold, at any place of building. The lengths of the conduits and branches are then determined for lead out of the hull of the building through preformed openings.
Advantageously, the installation is arranged at the front of the building centrally, and has a two-branch duct presenting a common end of connection to the nozzle of the gas turbine and ends opening onto each of the half-shells. The conduit can be arranged downstream or upstream of the gas turbine, preferably with branches generally oriented towards the rear of the building in both cases.
When the building has at least two installations, each installation can be arranged laterally near a half-shell and born comprises a conduit with one end which opens out of the half-shell.
The or each installation can be integrated in a box when this installation is located on the deck of the building, in order to protect installation of sea packages and spray and facilitate the traffic on the bridge.
In addition, the conduit (s) of the installations are arranged so the smoke flow leads to the front of the building, for example as close as possible of buoyancy level. Preferably, the duct (s) of the installations include at least a horizontal portion and / or a vertical portion.
The orientation means of the end nozzle of the or each duct can be used to adjust the angle of exit of the smoke flow, for example example, depending on the movement of the building and the conditions of navigation so that the smoke at the outlet is directed, for example, between the bridge (s) and the waterline, in a given direction.
PRESENTATION OF THE FIGURES
Other data, characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following non-limited description, in reference to the appended schematic figures which represent, respectively:
- Figure 1, an auxiliary engine diagram as an example of gas turbine of a masking installation according to the invention;
- Figure 2, a partial side view of a ship equipped with a installation masking in a box located on the deck of this ship;
- Figure 3, a side view of a short ship equipped with an installation of masking in the ship's fore hold:
- Figures 4a and 4b, partial and upper views of the ship according to the Figure 3 with a double duct of the masking installation located in wedge forward of the ship, respectively downstream and upstream of the gas turbine;
- Figure 5, an enlarged partial view of the installation according to the figure 4a detailing the structural elements at the end of a branch of the double leads, and - Figures 6a and 6b, side and top views of a long tanker equipped with four masking installations according to the invention.
DETAILED DESCRIPTION
Throughout the text, the upstream and downstream qualifiers are relate to relative locations of elements of naval vessels in the sense of standard navigation of these vessels. The front of such a building is in upstream and corresponds to the bow, while the rear is downstream and corresponds to the building stern. In addition, horizontal means parallel to the bridge (s) of the building and vertical means perpendicular to this (these) bridge (s).
Referring to the schematic diagram of Figure 1, an engine gas turbine type, such as for example, a GPU type engine (initials of Ground Power Unit in English terminology), is modified to serve as smoke turbine in the masking installation 10 according to the invention. A
GPU group is a fixed or mobile gas turbine allowing the starting of main engines and non-propulsive power generation (power pneumatic, electric or hydraulic) of a vehicle or aircraft.
The GPU 1 group essentially consists of a generator gas 2 and a gas ejection nozzle 3 in connection with a reservoir of fuel 41 and at least one fluid reservoir 42, oil H1 in The example -able to remain in the ejection gases in the form of suspended droplets.
The gas generator 2 includes: an air compressor 21 -air (arrows F1) entering, axially or radially, by a sleeve 5-; a combustion chamber 22 of an air and fuel mixture, the fuel coming from the tank 41 being introduced into the chamber 22 by fuel injectors 23; as well as a turbine 24 for expanding the burnt gases and driving the compressor 21 via a shaft 25. The burnt gases (arrows F2) are ejected through the nozzle 3. These components are generally enclosed in a casing 6 open at inlet 5a of the sleeve 5 and at outlet 3s from nozzle 3, which is at the same time outlet from GPU group 1.
To form a smoke turbine, the GPU 1 group is modified by addition, at the outlet of the ejection nozzle 3, of an annular ring 7 coupled to the casing 6 and equipped with fluid injectors 71, for example oil, coming from of reservoir 42. This injection of fluid is propelled by a pump 72 and sprayed by injectors 71 into hot and fast ejection gases outgoing through the nozzle 3.
Such a spray makes it possible to form a flow of gas charged with suspended fluid droplets (arrows F3), called gas flow charged or smoke flow. The annular ring 7 is coupled to a conduit
11 d'évacuation du gaz de fumée vers l'extérieur pour réaliser le masquage du navire. Le conduit 11 est en acier inoxydable dans l'exemple. La longueur de ce conduit 11 et sa configuration sont ensuite adaptées pour déboucher dans la coque du bâtiment naval auquel est destinée l'installation 10. Cette adaptation est notamment fonction des dimensions du bâtiment et de l'emplacement prévu ¨ sur un pont ou en cale ¨ pour cette installation. Les figures 2 et 3 qui suivent illustrent l'implantation sur le pont et en fond de cale d'un navire de telles installations qui comprennent des conduits, des turbines à fumée 1 et des réservoirs 41, 42.
[0024] Avantageusement, outre de l'huile, des additifs colorés, pulvérulents, odorants et/ou fumigènes peuvent également être injectés par les injecteurs 71 ou tout autre rampe d'injection, afin de créer ou de renforcer l'effet de surprise et dissuasif du flux de fumée. Il est également avantageux d'injecter de la poudre de graphite qui permet un masquage dans le domaine du rayonnement infrarouge. Alternativement, il convient de s'abstenir d'injecter de la poudre de graphite si l'on souhaite pouvoir diriger le navire à partir de jumelles infrarouges à travers le flux de fumée après qu'il se soit formé autour du navire.
[0025] La figure 2 montre une vue latérale partielle d'un navire 100 équipé d'une installation de masquage 10 selon l'invention comportant une turbine à fumée 1, par exemple le groupe GPU décrit en référence à la figure 1, les réservoirs 41 et 42, ainsi que le conduit 11. La turbine à fumée 1 et les réservoirs 41 et 42 sont agencés dans un caisson de protection 8 implanté sur le pont de ce navire 100.
[0026] Le conduit 11 comporte une portion divergente en tronc de cône 12 - appelée divergent - en connexion avec la tuyère 3 en sortie de turbine à
fumée 1. Ce divergent 12 permet de réduire sensiblement la vitesse du flux de gaz F3 de sorte que, en extrémité de sortie 14 du conduit 11 à travers un orifice pratiqué dans la coque 101 du navire 100, cette vitesse soit quasiment nulle.
Le conduit 11 possède des coudes Cl à C3, une portion horizontale P1 et une portion verticale P2.
[0027] La portion horizontale P1 permet de déplacer la sortie 14 du conduit 11 vers l'avant AV du navire 100, et la portion verticale P2 permet de déboucher en sortie 14 à proximité de la ligne de flottaison LF du navire 100.
Il est en effet recherché d'avoir une sortie 14 en amont ¨afin de permettre à la fumée de couvrir l'ensemble du navire 100 du fait de la vitesse relative du navire¨ et proche de la ligne de flottaison LF car la fumée reste accrochée à l'étendue d'eau puis s'élève dans le temps. La sortie 14 reste au-dessus de cette ligne de flottaison LF
afin d'éviter l'entrée de paquets de mer ou d'embruns.
[0028] Le conduit 11 est dimensionné et configuré pour que le nombre de coudes, ici trois coudes Cl à C3, soit réduit au minimum afin de minimiser les pertes de charge du flux de fumée F3 sous un plafond, déterminé à l'avance dans le but d'éviter des surpressions au niveau de la turbine à fumée 1.
[0029]Avantageusement, une trappe 16 d'ouverture/fermeture de la sortie 14 du conduit 11 sur la coque 103 est agencée en extrémité de conduit. Cette trappe 16 est pilotée depuis le centre de pilotage (non représenté) du navire pour que l'ouverture de la sortie 14 soit effective au démarrage de la turbine à
fumée 1. Il serait en effet nuisible de laisser des paquets de mer et d'embruns pénétrer le conduit 11 via cette sortie 14 ouverte lorsque l'installation de masquage n'est pas en fonction. Les problèmes de corrosion, d'étanchéité, ou équivalents, provoqués par la présence d'eau de mer, sont ainsi évités.
[0030] Les figures 3 et 4a illustrent, en vues latérale et supérieure (partielle) d'un navire court 102, un autre exemple d'implantation en cale avant 31 de la turbine à fumée 1 déjà décrite. Un navire est dit court lorsque, par exemple, il ne dépasse pas 50 m de long.
[0031 ] L'installation de masquage 10' comporte, dans ce cas, la turbine à
fumée 1 déjà décrite, et un conduit 11' à deux branches 11'a et 11'b ayant une portion commune 11 'c connectée en sortie de la turbine à fumée 1. Dans cet exemple, le conduit 11' est implanté en aval de la turbine à fumée 1. Le fait que le navire 102 soit court permet de limiter le nombre d'installations à une seule, agencée à l'avant AV du navire 102 pour que le flux de fumée F3 sorte du conduit 11' également depuis l'avant du navire 102.
[0032]Comme illustré par la vue supérieure de la figure 4a, les deux branches de conduit 11 'a et 11'b débouchent sur chaque demi-coque latérale 103a et 103b de la coque 103. Les branches 11'a et 11'b sont symétriques par rapport à un plan vertical Pv de symétrie du navire 102 et, de par leur courbure, ont globalement une direction orientée (flèche F4) vers l'arrière AR du navire 102.
De cette façon, le flux de fumée F3 est également orienté principalement vers l'arrière AR du navire 102.
[0033] En variante de la figure 4a, la vue latérale partielle de la figure 4b montre un conduit 11" du type de la figure 4a mais connecté en amont de la turbine à fumée 1. Dans ce cas, les branches symétriques 11"a et 11"b sont également orientés vers l'arrière AR du navire 102 pour que le flux de fumée s'installe le long du navire, d'amont en aval.
[0034] La figure 5 détaille les éléments de structure en zone d'extrémité
15 de la branche 11 'a du conduit 11' permettant d'améliorer la directivité et la qualité de masquage du flux de fumée en sortie des branches 11 'a et 11'b. La vue partielle de la figure 5 est une vue agrandie de l'installation selon la figure 4a.
Comme sur la figure 1, le GPU 1 est connectée à une bague 7 équipée d'injecteurs de fluide 71, elle-même connectée au conduit 11'.
[0035] La zone d'extrémité 15 de chaque branche lia et 11 b (seule l'extrémité de la branche lia est visible sur la figure 5) est équipée d'une grille orientable 17g à clapets 17c. Les clapets 17c de la grille 17g possèdent un ensemble d'axes de rotation 17A piloté à distance au niveau du centre de pilotage (non représenté). La grille 17g est plus précisément implantée dans cet exemple à
l'extrémité de sortie 14 de la branche 11 'a. Le flux de fumée F3 est ainsi finement orienté dans le plan horizontal de la figure 5.
[0036] De plus, des injecteurs d'eau 18 sont agencés dans ladite zone 15, en amont de la grille 17g. De l'eau, de l'eau de mer dans l'exemple, à basse température (10 à 20 C) sensiblement inférieure à la température du flux de fumée (supérieure à 40 C), est injectée ainsi viaces injecteurs 18. Cette injection permet de refroidir et de densifier le flux de fumée F3 pour l'alourdir et l'accrocher à l'étendue d'eau qui entoure le navire 102. Le flux de fumée F3 se détache ensuite de l'étendue d'eau et vient masquer l'ensemble du navire 102.
[0037] De plus, chaque branche lia est avantageusement équipée, en extrémité de sortie 14, d'une buse 19 orientable dans le plan horizontal de la figure et dans un plan vertical perpendiculaire au plan horizontal. Pour ce faire, des moyens d'articulation deux axes 19A sont intégrés à la buse 19, à
proximité
de son extrémité 19e. Le flux de fumée est ainsi orienté pour pouvoir s'accrocher à l'étendue d'eau qui entoure le navire 102. De plus, la buse 19 s'emboîte de manière télescopique dans la branche de conduit 11 a. L'emboîtement est ajusté
par des moyens de réglage à crémaillère 19c, également pilotés depuis le centre de pilotage. Il est ainsi possible de faire varier et adapter en longueur la branche 11 'a (et, de manière analogue, la banche 11b).
[0038] En référence aux figures 6a et 6b, des vues schématiques latérale et supérieure d'un tanker long 104 (par exemple de longueur supérieure à 300 m) équipé de quatre installations de masquage implantées en fond de cale avant 32 et de cale au milieu 33 du tanker 104. Deux installations 10"a sont implantées à
proximité de la demi-coque latérale 105a de la coque 105 du navire 104 et deux installations 10"b sont implantées à proximité de la demi-coque 105b de la coque 105. A proximité de chaque demi-coque latérale 105a et 105b, les installations 10"a et 10"b sont agencées sensiblement au milieu MI et vers l'avant AV du navire 105.
[0039]Les installations 10"a et 10"b sont composées de turbines à fumée 1, telles que celles décrites précédemment, connectées à des conduits 11"a et 11"b, correspondant respectivement à la branche 11'a et à la branche 11'b décrites ci-dessus en référence à la figure 4a ou à la figure 5. Les longueurs des conduits 11"a et 11"b sont déterminées pour qu'ils puissent sortir hors de la coque 105 du navire à travers des orifices 13 préformées.
[0040] L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Ainsi, il est possible d'ajouter des moyens de régularisation du flux de fumée : vannes, clapets, etc. Le fluide ajouté au gaz d'éjection pour servir de charge en suspension et former la fumée peut être tout liquide de nature organique ou aqueuse, adapté à la réalisation d'un tel effet suspensif.
[0041 ] De plus, dans le cas de navire de longueur moyenne, par exemple supérieure ou environ égale à 100 m, il est possible de limiter le nombre d'installations de masquage à deux implantés vers l'amont du bâtiment.
[0042] Par ailleurs, d'autres moyens que des compresseurs de turbine à
gaz peuvent être utilisés comme générateur de fumée, par exemple des ventilateurs de dimension et de débit adaptés.
[0043] En outre, il est avantageux d'utiliser les canalisations existantes des bâtiments navals pour servir de conduits d'évacuation de fumée selon l'invention, au moins en partie. 11 flue gas exhaust to the outside to mask the ship. The pipe 11 is made of stainless steel in the example. The length of this conduit 11 and its configuration are then adapted to lead into the hull of the naval vessel for which installation 10 is intended.
adaptation is in particular depending on the dimensions of the building and the planned location ¨ on a bridge or hold ¨ for this installation. Figures 2 and 3 which follow illustrate the location on the deck and at the bottom of a ship of such a vessel facilities which include conduits, smoke turbines 1 and tanks 41, 42.
Advantageously, in addition to the oil, colored additives, pulverulent, odorous and / or fumigants can also be injected by injectors 71 or any other injection ramp, in order to create or reinforce the effect of surprise and deterrent to the flow of smoke. It is also beneficial to inject graphite powder which allows masking in the field of infrared radiation. Alternatively, refrain from injecting of the graphite powder if you want to be able to steer the ship from binoculars infrared through the smoke stream after it has formed around the ship.
Figure 2 shows a partial side view of a ship 100 equipped with a masking installation 10 according to the invention comprising a turbine 1, for example the GPU group described with reference to FIG. 1, the tanks 41 and 42, as well as the conduit 11. The smoke turbine 1 and the tanks 41 and 42 are arranged in a protective box 8 located on the deck of this ship 100.
The conduit 11 has a divergent portion in a frusto-cone 12 - called divergent - in connection with the nozzle 3 at the turbine outlet smoke 1. This divergent 12 makes it possible to significantly reduce the speed of the flow of gas F3 so that, at the outlet end 14 of the conduit 11 through an orifice practiced in the hull 101 of the ship 100, this speed is almost zero.
The conduit 11 has elbows C1 to C3, a horizontal portion P1 and a vertical portion P2.
The horizontal portion P1 makes it possible to move the output 14 of the conduit 11 towards the front AV of the ship 100, and the vertical portion P2 makes it possible to lead to exit 14 near the water line LF of ship 100.
It is indeed sought to have an exit 14 upstream in order to allow the smoke from cover the entire ship 100 due to the relative speed of the ship¨ and close of the water line LF because the smoke remains attached to the expanse water then rises in time. Exit 14 remains above this line of flotation LF
in order to avoid the entry of sea packets or sea spray.
The conduit 11 is dimensioned and configured so that the number of elbows, here three elbows C1 to C3, be reduced to a minimum in order to minimize the pressure drop of the smoke flow F3 under a ceiling, determined in advance in the purpose of avoiding overpressures at the smoke turbine 1.
Advantageously, a hatch 16 for opening / closing the outlet 14 of the conduit 11 on the shell 103 is arranged at the end of the conduit. This hatch 16 is piloted from the piloting center (not shown) of the ship so that the outlet 14 is opened when the turbine starts at smoke 1. It would indeed be harmful to leave bundles of sea and spray enter the conduit 11 via this outlet 14 open when the installation of masking is not in operation. Corrosion, sealing, or equivalents, caused by the presence of seawater, are thus avoided.
Figures 3 and 4a illustrate, in side and top views (partial) of a short ship 102, another example of installation in the hold before 31 of the smoke turbine 1 already described. A ship is said to be short when, for example example, it does not exceed 50 m in length.
The masking installation 10 'comprises, in this case, the turbine smoke 1 already described, and a duct 11 ′ with two branches 11 ′ a and 11 ′ b having a common portion 11 ′ c connected at the outlet of the smoke turbine 1. In this example, the duct 11 'is installed downstream of the smoke turbine 1. The fact that the ship 102 is short allows the number of installations to be limited to one, arranged at the forward bow of the ship 102 so that the flow of smoke F3 leaves the leads 11 'also from the front of the ship 102.
As illustrated by the upper view of Figure 4a, the two duct branches 11 'a and 11'b open onto each lateral half-shell 103a and 103b of the shell 103. The branches 11'a and 11'b are symmetrical by with respect to a vertical plane Pv of symmetry of the ship 102 and, by their curvature, have a generally oriented direction (arrow F4) towards the rear aft of the ship 102.
In this way, the flow of smoke F3 is also mainly directed towards aft stern of ship 102.
Alternatively of Figure 4a, the partial side view of Figure 4b shows a conduit 11 "of the type of FIG. 4a but connected upstream of the smoke turbine 1. In this case, the symmetrical branches 11 "a and 11" b are also oriented aft aft of the ship 102 so that the smoke flow installs alongside the ship, from upstream to downstream.
Figure 5 details the structural elements in the end region 15 of branch 11 ′ of conduit 11 ′ which improves the directivity and the masking quality of the smoke flow at the outlet of the branches 11 ′ a and 11 ′ b. The view partial of Figure 5 is an enlarged view of the installation according to the Figure 4a.
As in Figure 1, the GPU 1 is connected to a ring 7 equipped fluid injectors 71, itself connected to the conduit 11 '.
The end zone 15 of each branch 11a and 11b (only the end of the branch 11a is visible in FIG. 5) is equipped with a wire rack orientable 17g with valves 17c. The valves 17c of the grid 17g have a set of axes of rotation 17A controlled remotely at the center of steering (not shown). The 17g grid is more precisely located in this example at the outlet end 14 of the branch 11 'a. The F3 smoke flow is thus finely oriented in the horizontal plane of Figure 5.
In addition, water injectors 18 are arranged in said zone 15, upstream of the grid 17g. Water, sea water in the example, at low temperature (10 to 20 C) significantly lower than the temperature of the flow of smoke (higher than 40 C), is injected thus viaces injectors 18. This injection allows to cool and densify the smoke flow F3 to weigh it down and hang it on the body of water surrounding the ship 102. The smoke flow F3 is then detaches from the body of water and comes to mask the entire ship 102.
In addition, each branch 11a is advantageously equipped, in outlet end 14, of a nozzle 19 orientable in the horizontal plane of the figure and in a vertical plane perpendicular to the horizontal plane. For this to do, two-axis articulation means 19A are integrated into the nozzle 19, at proximity from its 19th end. The smoke flow is thus oriented to be able to hang on to the body of water surrounding the ship 102. In addition, the nozzle 19 fits telescopically in the pipe branch 11 a. The nesting is adjusted by rack adjustment means 19c, also controlled from the center steering. It is thus possible to vary and adapt in length the plugged 11 'a (and, similarly, the panel 11b).
Referring to Figures 6a and 6b, schematic side views and higher of a long tanker 104 (for example of length greater than 300 m) equipped with four masking installations located at the bottom of the bilge before 32 and hold in the middle 33 of the tanker 104. Two 10 "a installations are installed at proximity of the lateral half-hull 105a of the hull 105 of the ship 104 and two 10 "b installations are installed near the half-shell 105b of the shell 105. In the vicinity of each lateral half-shell 105a and 105b, the installations 10 "a and 10" b are arranged substantially in the middle MI and towards the front AV of the ship 105.
The 10 "a and 10" b installations are composed of smoke turbines 1, such as those described above, connected to conduits 11 "a and 11 "b, corresponding to branch 11'a and branch 11'b respectively described above with reference to Figure 4a or Figure 5. The lengths of 11 "a and 11" b ducts are determined so that they can exit out of the shell 105 of the ship through preformed orifices 13.
The invention is not limited to the embodiments described and represented. Thus, it is possible to add means for regularizing the flux smoke: valves, flaps, etc. The fluid added to the ejection gas to serve as suspended charge and smoke can be any liquid of a nature organic or aqueous, suitable for achieving such a suspensive effect.
In addition, in the case of medium length ship, for example greater than or equal to 100 m, it is possible to limit the number two masking installations located upstream of the building.
Furthermore, means other than turbine compressors gases can be used as a smoke generator, for example fans of suitable size and flow.
In addition, it is advantageous to use the existing pipes naval buildings to serve as smoke exhaust pipes according to the invention, at least in part.
Claims (12)
i) sur le pont du bâtiment et ii) dans le bâtiment à injecter un fluide en sortie de la turbine à gaz, et à guider le flux de gaz ainsi chargé de fluide en suspension, dit flux de fumée, vers au moins une sortie formée dans la coque du bâtiment, de sorte à diriger ledit flux de fumée. 1. A method of masking a naval vessel comprising at least minus a deck and a hull, consisting of integrating at least one gas turbine, said integration being able to be carried out according to at least one of :
i) on the deck of the building and ii) in the building to inject a fluid in Release the gas turbine, and to guide the flow of gas thus charged with fluid in suspension, said smoke flow, towards at least one outlet formed in the hull of the building, so as to direct said flow of smoke.
de sorte que la sortie du guidage hors de la coque est réalisée, au niveau ou au-dessus de la ligne de flottaison du bâtiment naval. 3. Masking method according to any one of Claims 1 and 2, in which the smoke flow guidance is configured of so that the guide exits from the hull is made, at or above above the waterline of the naval vessel.
par humidification avant de sortir de la coque du bâtiment afin de provoquer une vaporisation en sortie et de maintenir la fumée posée sur l'étendue d'eau qui entoure le bâtiment naval. 5. Masking method according to any one of claims 1 to 4, wherein the smoke stream is cooled and densified by humidification before leaving the hull of the building in order to cause a vaporization at the outlet and maintain the smoke posed on the body of water which surrounds the naval building.
mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et comportant une turbine à gaz se composant d'un générateur de gaz et d'une tuyère d'éjection des gaz en liaison avec un réservoir de carburant, dans laquelle la tuyère d'éjection est équipée d'au moins un injecteur de fluide en liaison avec au moins un réservoir, pour injecter ce fluide, en particulier de l'huile, dans les gaz d'éjection de la turbine à gaz et former un flux de gaz à
fluide en suspension, dit flux de fumée, et est couplée à au moins un conduit ou branche de conduit de guidage du flux de fumée. 7. the masking installation of a naval vessel intended for implementing the method according to any one of claims 1 to 6, and comprising a gas turbine consisting of a gas generator and a gas ejection nozzle in connection with a fuel tank, in which the ejection nozzle is equipped with at least one fluid injector in connection with at least one reservoir, for injecting this fluid, in particular from oil, into the gas turbine exhaust gas and form a gas flow at fluid in suspension, called smoke flow, and is coupled to at least one duct or branch of duct for guiding the smoke flow.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request |
Effective date: 20180619 |