Marine Zeebrugge
Mines et magnétisme
Mines magnétiques
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Les mines marines sont des armes simples à utiliser et bon marché en comparaison des dégats qu'elles peuvent occasionner. Ces mines peuvent bloquer un port et même tout un pays. Il s'agit d'une arme à la fois militaire et économique. Les mines peuvent être lachées d'un avion ou par un petit bateau qui ne se remarque pas. La recherche des mines marines est donc toujours importante.

Les mines sont des engins de guerre qui sont soit déposés sur les fonds (faible profondeur), soit il s'agit de mines flottantes qui sont ancrées et flottent à faible profondeur. Les mines flottantes sans ancrage ne sont pratiquement plus utilisées.

La plupart des mines ont plusieurs systèmes de détection. Le bruit d'un navire enclenche le système de détection de la mine, qui va analyser la signature magnétique du navire au moment où celui-ci passe au dessus de la mine.

On trouve encore des mines de contact muni de pointes en métal mou. Quand la mine touche un navire, les pointes se plient et brisent un flacon d'acide. L'acide établit un contact électrique qui fait exploser la mine. Les mines de contact sont souvent placées de chaque coté d'un chenal et reliées entre elles par un filin. Quand un navire passe entre les deux, il tire sur le filin, et les deux mines sont alors attirées vers le navire. L'explosion pratiquement simultanée des deux mines peut couler un grand navire.

Image 1:
Il existe plusieurs types de mines: les mines flottantes et dérivantes (1 et 2), les mines ancrées aussi dites à orin (3 et 4), les mines de fond (5), les mines qui se détachent du fond quand un navire passe et les mines-torpilles qui une fois activées par le bruit d'une hélice vont à la recherche du navire.

Le métal présent dans les navires produit une modification du champ magnétique terrestre, ce que les mines peuvent détecter. C'est le système de détection principal utilisé, puisque le rayon d'action (explosif) de la mine correspond à la distance de détection du navire. C'est aussi le système de détection le plus simple et le plus fiable.

Pour rendre le navire moins aisément détectable, les navires qui doivent rechercher et neutraliser les mines sont construits en bois ou en polyester. Quand il faut malgré tout utiliser du métal, on choisira des métaux amagnétiques (cuivre, aluminium, bronze,...).

Le champ magnétique peut être perturbé de différentes manières:

  • A cause du magnétisme permanent du navire. Ce type de magnétisme apparait principalement lors de la construction du navire. Quand un métal est chauffé au dessus de son point de curie, il prend la valeur du magnétisme ambiant. Quand il est refroidi, il garde ce magnétisme. De nombreuses opérations peuvent chauffer le métal au dessus de son point de Curie: percer des trous, polir, souder,... Après un grand entretien, le magnétisme du navire a souvent fort changé.

  • La perméabilité du navire (par rapport à l'eau et à l'air) fait que le champ magnétique terrestre passe de préférence par le navire, qui concentre en quelque sorte le champ magnétique. Cette perturbation dépend du champ magnétique ambiant: s'il n'y a pas de champ magnétique présent, il ne peut pas être perturbé. C'est pour cela qu'on appelle ce type de magnétisme le magnétisme induit. Le champ magnétique n'est pas constant partout au monde: les lignes de champ sont pratiquement horizontales à l'équateur et verticales près des pôles (cela produit un effet différent sur le navire).

  • Nous avons également les champs induits par des courants électriques dans le navire. Tout courant électrique produit un champ magnétique autour du conducteur. Ce champ est réduit par un placement judicieux des cables et une construction spécifique des appareils et ne nécessite normalement plus de correction spécifique.

Image 2:
Les lignes inclinées sont une représentation des lignes de champ magnétique de la terre. Même les navires qui sont spécialement construits pour avoir une image magnétique la plus ténue possible perturbent le champ magnétique. Cela peut par exemple être causé par le métal embarqué. En cas de mission, les boites de conserves et les cannettes de boissons sont remplacées par de la nourriture sous emballage plastique.

Les lignes de champ magnétique ne sont pas visibles: il s'agit d'une représentation qui n'est jamais utilisée en pratique. La mesure de la perturbation du champ magnétique se fait d'une manière plus pratique.

La courbe rouge est par contre très importante, c'est la signature magnétique du navire. Elle représente la perturbation du champ magnétique tout au long du navire quand celui ci passe au dessus d'un détecteur. La perturbation est différente pour chaque navire et permet de classifier le navire à la volée. C'est donc une information confidentielle qui est gardée dans le coffre fort du navire.

La signature magnétique est mesurée à une profondeur déterminée (beam depth) qui correspond à la plus grande largeur du navire. Elle est d'environ 9m pour un chasseur de mines. S'il n'est pas possible de mesurer la signature magnétique à cette profondeur, la mesure est rapportée à cette profondeur.

La signature magnétique permet de déterminer la profondeur de sécurité du navire. C'est la profondeur à laquelle la perturbation magnétique n'est plus détectable de façon sûre. Ell est de par exemple 30 mètres en cas d'installation d'immunisation à l'arrêt et de 12 mètres quand elle fonctionne. Une mine qui se trouve plus bas que 30 ou 12 mètres ne peut pas détecter le navire puisque la perturbation est noyée par le bruit de fond.

Il est donc important que le sonar puisse détecter toutes les mines qui se situent au dessus de la profondeur de sécurité. Comme les mines deviennent de plus en plus perfectionnées, la profondeur de sécurité ne fait qu'augmenter si on ne tient pas les navires à jour (perfectionnement du système d'immunisation magnétique). Les mines peuvent en effet détecter les navires à plus grande distance.

La réduction de la profondeur de sécurité de 30 mètres à moins de 10 mètres ne semble pas grand chose, mais en mer du nord cela signifie que seules les mines ancrées (qui sont facilement localisées par le sonar) peuvent détecter le navire, tandis que les mines couchées sur le fond marin ou ensevelies (plus difficiles à localiser au sonar) ne peuvent pas détecter le navire quand l'immunisation magnétique fonctionne. Même si elles ne peuvent pas être activées par un chasseur de mines, ces mines à plus grande profondeur doivent malgré tout être neutralisées car elles peuvent réagir quand des navires non protégés passent à proximité.

Image 3 et 4:
Les sonars existent sous différents types. cetains sonars dessinent le relief du fond marin comme s'il s'agissait d'une chaine de montagnes. Les mines qui dépassent de la boue peuvent être détectées, mais c'est limite. Pour détecter les mines englouties sous la boue, il faut des sonars militaires. Il s'agit souvent de sonars mobiles qui peuvent opérer à distance (SPVDS: Self Propelled Variable Depth Sonar).

Dans des eaux tranquilles, il y a formation de couches de densité différente. Ces couches ont tendance à réfléter le signal du sonar et une mine qui se trouve dans une autre couche n'est pas détectée. Le sonar autonome qui peut descendre jusqu'au fond permet de voir ces mines. En mer du Nord, il n'y a pas de formation de couches.

Les sonars autonomes (fonctionnant sur batteries et commandés à partir du navire) sont équipés d'une caméra, mais également d'un magnétomètre (souvent de type fluxgate, le type qui est encore le plus sensible). Car une mine produit elle aussi une perturbation du champ magnétique (tout comme un navire) et peut donc être détectée.

Simulation d'une fausse signature magnétique

L'installation de dégaussing (immunisation magnétique) peut également être utilisée pour fournir une fausse signature magnétique. Pourquoi faire? Supposons qu'un navire militaire entre dans un port dans un pays plus ou moins "allié" (genre Arabie Séoudite). Il n'y a aucun risque qu'il y ait des mines, puisque le port est utilisé par de nombreux navires. Mais il est possible que des détecteurs magnétiques aient été placés à l'entrée du port. Les autorités peuvent ainsi obtenir les signatures magnétiques de tous les navires qui entrent au port.

Même si nous ne sommes pas en guerre, cette signature magnétique qui permet de déterminer aisément à quel navire passe au dessus du détecteur vaut de l'or. La signature peut ainsi être programmée dans une mine magnétique (ainsi que des milliers d'autres signatures récoltées dans différents ports). En condition de guerre, la mine peut ainsi laisser passer les navires alliés et exploser quand un type particulier de navire passe au dessus de la mine.

En mode de simulation, l'installation de dégaussing produit une signature magnétique fantaisiste (qui est même modifiée à chaque mise en route de l'appareil).

Les chasseurs de mines belges et néerlandais n'ont pas d'installation d'immunisation qui peut produire une fausse signature, mais la plupart des navires militaires ont une installation qui peut générer des fausses signatures.

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