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La technologie des barres en X

Aujourd'hui peu de sous-marins sont dotés de ce genre de disposition des barres arrières. Elle apporte pourtant de nombreux avantages... et le Collins en est doté.

Il s'agit d'un empennage particulier où les 4 barres à l'arrière du sous-marin sont disposées en formant un X (on dit aussi : disposition en Croix de saint André).

Globalement, peu de sous-marins ont bénéficié de ce type d'empennage mais on le retrouve maintenant de plus en plus dans les sous-marins récents : chez les Scandinaves, les Allemands, les Australiens et prochainement chez les nouveaux SNA français.

Image Vue sur les 4 barres en X. Voir la galerie



Cette page résume les avantages et inconvénients de cette disposition. Les Collins en sont dotés et c'est ce que j'ai mis en place sur mon sous-marin.

Avantages des barres en X


Une surface de travail décuplée

Considérez un sous-marin à quai ou posé sur le fond. Ses barres de navigation ne doivent pas être endommagées et il convient de les laisser dans l'alignement de la coque.

Le schéma ci-dessous présente ces deux situations : un sous-marin à quai et sur le fond.

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A droite, les barres sont en configuration classique, rien ne dépasse. A gauche non plus et pourtant leur surface est bien plus importante. Ceci est possible avec une disposition en X (les barres prenant le rôle d'hypoténuse).

Une augmentation de la surface de travail des barres entraîne de meilleurs effets en navigation, voila un premier point intéressant.


Combinaisons des 4 barres pour les directions simples

Cette configuration implique forcément une autre utilisation des barres pour les commandes de direction ou de profondeur. En effet, alors que 2 barres sont animées pour virer dans l'une des deux dimensions, les 4 sont utilisées dans le cas d'une disposition en X :

Pour la direction :

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Pour la profondeur :

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Utiliser 4 barres au lieu de 2 permet donc de mettre en jeu davantage de surfaces de travail. Là encore, leur utilisation est bien plus efficace.

Évidemment, en contre-partie, lorsqu'on souhaite faire évoluer le sous-marin dans les deux dimensions (profondeur et direction), les effets des barres en X s'annulent et la situation s'inverse : alors que les 4 barres entraient en action pour une disposition classique, seules 2 sont utilisées en X :

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La manœuvre reste toutefois efficace car la surface des barres mises en jeu est importante.


Contre-rotation

Outre les manœuvres de base pour diriger le sous-marin, l'empennage en X permet aussi de maintenir le sous-marin dans sa position lorsque celui-ci tend à tourner sur lui-même à cause de la rotation de l'hélice. Les barres tournent alors toutes dans un même sens, contraire à celui de rotation de l'hélice. Ceci n'est possible que lorsque les 4 barres sont identiques (voir ci-dessous, à gauche) :

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Freinage

Encore plus intéressant : les barres en Croix de Saint André permettent aussi de freiner le sous-marin, comme le montre le schéma ci-dessus (à droite). Ce genre de manœuvre sera expérimenté sur le Collins.

Inconvénient des barres en X


Pour bénéficier de cet agencement, il est nécessaire de mixer les commandes reçues par le sous-marin : une commande de profondeur doit avoir un impact sur toutes les barres. Il faut donc trouver un moyen de mixer les deux voies sortantes du récepteur.

Ces mixages peuvent être mécaniques mais ils deviennent alors complexes et encombrants. La meilleure solution reste le mixage électronique :

Image Le mixeur électronique pour les barres en X Voir la galerie



Ce mixeur est issu de l'aéromodélisme car on retrouve à moitié ce type d'empennage sur certains avions : un empennage en V.

Il suffit de coupler ce mixeur avec deux cordons en Y à sa sortie et nous voila prêts à mixer 4 servos : un pour chaque barre. Il est aussi possible de n'utiliser qu'un servo pour 2 barres, mais cela ne permet plus d'expérimenter la contre-rotation ou le système de freinage.

Ce mixeur se branche donc directement à la sortie du récepteur :

Image Le mixeur électronique et le récepteur Voir la galerie



Je prévois à terme de mixer mes commandes directement avec la carte mère du sous-marin : je mettrai à jour cette page lorsque le programme sera fait.

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