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Spécial “ Acoustique sous-marine ”
Acoustique
&
Techniques n° 48
La démarche de conception
La première étape définit les configurations acoustiques
correspondant à chaque Situation Acoustique Contractuelle
(SAC). A chaque SAC correspond des niveaux objectifs de bruit
rayonné (NOBR) pour le navire et un ensemble de conditions
bien définies telles que l’immersion, la vitesse et une liste de
matériels en fonction.
Une SAC représentative pour un sous-marin peut être :
- une « situation patrouille » : en plongée avec une vitesse en
général faible – quatre nœuds environ – où sont demandées
les caractéristiques de discrétion les plus élevées.
- une « situation transit » : en plongée avec une vitesse de
déplacement discret – environ huit à dix nœuds –, où le
bâtiment présente de très bonnes performances d’écoute
en étant discret et en conservant des réserves énergétiques
suffisantes pour rester un temps significatif dans cette
situation.
- une « situation schnorchel » : à l’immersion périscopique avec
une vitesse de six nœuds environ où le sous-marin est très
vulnérable (pour les navires conventionnels – c’est-à-dire non
nucléaires – les moteurs diesel fonctionnent pour recharger
les batteries).
Avant de poursuivre la démarche, une revue des principales
sources de bruit et des voies de transmission est effectuée.
Il faut cependant distinguer :
La Discrétion Acoustique des sous-marins
Christophe Dirninger, Nicolas Touraine
DCN Ingénierie CN
BP 32
50115 Cherbourg Naval
France
Tél. : 02 33 92 10 00
Stéphane Gautard
DCN Services Brest
CS 72837
29228 Brest CEDEX 2
France
Tél.: 02 29 05 20 00
Remerciements à JC Poulain
Résumé
Cet article présente la démarche générale de conception en Discrétion Acoustique pour les
sous-marins. Cette démarche comporte aussi bien les actions effectuées pendant la phase
d’étude que celles effectuées pendant la phase de construction ainsi que les essais à quai et
les essais d’acceptation en mer.
La démarche de conception comporte plusieurs étapes qui consistent à allouer des
exigences aux trois composantes principales du bruit d’un sous-marin (bruit de l’appareil
propulsif, bruit d’origine hydrodynamique, bruit de plate-forme), à identifier les types de
sources de bruit et leurs importances, à établir des règles d’installation des matériels, à
déterminer des niveaux objectifs de bruit et de vibrations des matériels à partir des niveaux
de bruit rayonné contractuels du navire, et à respecter des règles d’architectures des circuits
électriques et des circuits fluides (tracé de la tuyauterie, vitesse des fluides, fixations, etc.).
La conformité avec les exigences de conception est pilotée pendant toute la phase de
fabrication en s’assurant du respect des règles de montage et du déroulement correct des
essais à bord. Le but de ces derniers est de contrôler la rigidité des structures, la qualité de
montage des suspensions et l’atténuation fournie par les liaisons élastiques. Pour illustrer ces
dispositions visant à maîtriser la Discrétion Acoustique de toutes les phases de réalisation du
navire, une prévision de bruit rayonné est présentée pour une situation acoustique donnée en
précisant les différentes contributions prises en compte. Après la phase de conception, sera
présenté le suivi effectué pendant la phase de construction, les essais réalisés à la mer ainsi
que les travaux nécessaires au maintien du niveau de discrétion du sous-marin durant toute
sa durée de vie.
Abstract
This paper presents the process of Acoustic Discretion design for the submarines, including
the measures taken during studies, and the follow-up achieved during the construction and
the trials (harbour and sea acceptance trials).The design process is presented with the main
principles: requirements allowance to the main systems (propeller, hydrodynamic, platform),
organization and relative importance of noisy sources, principles of equipment fitting
(getting noisy sources back together on suspended intermediate structures for example),
determination of noise and vibration target levels for equipment from radiated noise target
levels (this calculation is achieved from the acoustic and vibration transfer knowledge of
structures and elastic connections), architectural rules for electrical and fluid circuits (layout,
fluids velocity, connections fitting, etc.). Compliance with the design, requirements are
monitored throughout the construction in order to respect the fitting rules, and the correct
progress of onboard tests : the purpose of these tests is to check the structure stiffness, the
suspension fitting quality and the attenuation provided by elastic connections. To illustrate
these comments, a radiated noise simulation is presented for an acoustic situation by
mentioning contributions taken into account. After the design process, many tests, controls
and corrective actions are performed to check and reach the radiated noise target levels,
during construction and through-life support.