BRPI1011311B1

BRPI1011311B1 - SYSTEM FOR GENERATING PRESSURE WAVES FOR DEEP SEISMIC SURVEYS IN AN UNDERWATER ENVIRONMENT, AND METHOD FOR GENERATING PRESSURE WAVES FOR DEEP SEISMIC SURVEYS IN AN OFFSHORE ENVIRONMENT

Info

Publication number: BRPI1011311B1
Application number: BRPI1011311-8A
Authority: BR
Inventors: Antonio Carcaterra; Davide Calcagni; Stefano Carlo Luigi Sandroni
Original assignee: Eni S.P.A
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2025-02-11

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA GERAR ONDAS DE PRESSÃO PARA LEVANTAMENTOS SÍSMICOS, E, DISPOSITIVO PARA A GERAÇÃO DE ONDAS DE PRESSÃO PARA LEVANTAMENTOS SÍSMICOS É descrito um sistema para gerar ondas de pressão para levantamentos sísmicos profundos operando em um ambiente subaquático abaixo da superfície, adequado para investigar objetivos subcrustais com propósitos de prospecção na busca de hidrocarbonetos e/ou minerais. O sistema compreende um ou mais veículos subaquáticos autônomos organizados em grande quantidade, independentes e coordenados, cada qual alojando uma ou mais fontes marítimas acústicas autônomas com pistões percutores autopropulsores. Este sistema é servido por um sistema de estações de superfície de suporte, para reprovisionamento, ações de recuperação, verificação do bem estar dos veículos individuais em grande quantidade e manutenção. O sistema é capaz de usar fontes sísmicas marítimas acústicas autocarregadas tanto convencionais quanto não convencionais. O sistema é capaz de replicar o efeito de uma fonte convencional operada na superfície. A fonte sísmica marítima do tipo acústica não convencional aqui proposta pode liberar uma onda de pressão de alta intensidade produzida por um sistema de dois pistões percutores, que não consome ar durante operação, já que não dispensa ar ou um outro gás na água e não produz variações (...).SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING PRESSURE WAVES FOR SEISMIC SURVEYS, AND DEVICE FOR GENERATING PRESSURE WAVES FOR SEISMIC SURVEYS A system for generating pressure waves for deep seismic surveys operating in a subsurface underwater environment, suitable for investigating subcrustal targets for prospecting purposes in the search for hydrocarbons and/or minerals, is described. The system comprises one or more autonomous underwater vehicles organized in a mass, independent and coordinated, each housing one or more autonomous marine acoustic sources with self-propelled percussion pistons. This system is served by a system of support surface stations, for resupply, recovery actions, verification of the well-being of the individual vehicles in a mass, and maintenance. The system is capable of using both conventional and unconventional self-loading marine acoustic seismic sources. The system is capable of replicating the effect of a conventional source operated on the surface. The unconventional acoustic type maritime seismic source proposed here can release a high-intensity pressure wave produced by a system of two striking pistons, which does not consume air during operation, since it does not release air or another gas into the water and does not produce variations (...).

Description

FIELD OF INVENTION

[0001] A presente invenção diz respeito a um sistema para gerar ondas de pressão para levantamentos sísmicos profundos que opera em um ambiente subaquático compreendendo fontes do mar acústicas autônomas com pistões percutores. Em particular, ela diz respeito a um sistema montado em veículos subaquáticos autônomos que, quando navegando em formação e emitindo as fontes com sincronização apropriada, recria o efeito específico da interferência construtiva de um arranjo de canhão de ar convencional, permitindo que levantamentos sísmicos sejam feitos em ambiente marítimo com funcionamento automático, acima de tudo em áreas árticas ou áreas de difícil acesso, onde, por exemplo, a presença de gelo superficial e/ou mar agitado impedem as navegações normais de navios.[0001] The present invention relates to a system for generating pressure waves for deep seismic surveys operating in an underwater environment comprising autonomous acoustic sea sources with percussion pistons. In particular, it relates to a system mounted on autonomous underwater vehicles which, when navigating in formation and emitting the sources with appropriate synchronization, recreates the specific effect of the constructive interference of a conventional air gun arrangement, allowing seismic surveys to be carried out in a maritime environment with automatic operation, above all in arctic areas or areas of difficult access, where, for example, the presence of surface ice and/or rough seas impede normal navigation of ships.

[0002] Uma fonte sísmica marítima convencional (arranjo de canhão de ar) produz ondas de pressão capazes de propagar na água e, portanto, na crosta terrestre através da liberação instantânea de ar a alta pressão. Essas ondas de pressão são caracterizadas por amplitudes que podem atingir 240 dB.[0002] A conventional marine seismic source (air gun array) produces pressure waves capable of propagating in water and therefore in the earth's crust through the instantaneous release of high-pressure air. These pressure waves are characterized by amplitudes that can reach 240 dB.

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[0003] Do ponto de vista de veículos, tecnologias atuais para levantamentos sísmicos no mar são baseadas no uso de navios de superfície que levam consigo tanto fontes sísmicas quanto sistemas receptores adequados para capturar os sinais acústicos refletidos pelas formações geológicas abaixo do leito oceânico; as fontes acústicas de alta potência são normalmente alimentadas com ar comprimido suprido pelos compressores à bordo.[0003] From a vehicle perspective, current technologies for seismic surveys at sea are based on the use of surface vessels that carry both seismic sources and suitable receiver systems to capture the acoustic signals reflected by the geological formations below the ocean floor; the high-power acoustic sources are normally powered by compressed air supplied by onboard compressors.

[0004] Esses sistemas não podem ser usados se a superfície do mar estiver congelada e/ou afetada por mau tempo.[0004] These systems cannot be used if the sea surface is frozen and/or affected by bad weather.

[0005] Sistemas que produzem ondas sonoras diretamente da superfície do mar, se congelado com base fontes de vibração ou de colisão, se sistemas baseados em não existência de gelo em reboque em barcos, apresentam inúmeros problemas operacionais e de qualquer maneira apresentam fortes limitações de uso ligadas à espessura do gelo ou a intensidade do movimento das ondas que devem garantir a segurança das operações.[0005] Systems that produce sound waves directly from the sea surface, whether frozen based on vibration or collision sources, or systems based on the absence of ice when towed by boats, present numerous operational problems and in any case have strong limitations of use linked to the thickness of the ice or the intensity of the wave movement that must guarantee the safety of operations.

[0006] Além disso, as instalações da tecnologia conhecida têm que ser transportadas para longe do canteiro base com consideráveis custos de utilização.[0006] Furthermore, the installations of the known technology have to be transported far from the base site with considerable operating costs.

[0007] Uma desvantagem adicional de fontes acústicas de gás comprimido atualmente usadas consiste no fato de que sua exigência de ar é tal que, se este não for retirado diretamente da atmosfera, sua realização torna-se extremamente complexa e problemática, se elas forem instaladas em veículos autônomos fora de contato com a atmosfera.[0007] An additional disadvantage of currently used compressed gas acoustic sources is that their air requirement is such that, if this is not taken directly from the atmosphere, their realization becomes extremely complex and problematic if they are installed in autonomous vehicles out of contact with the atmosphere.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0008] Esses e outros problemas são solucionados pela presente invenção por meio de um sistema para gerar ondas de pressão consistindo em um ou mais veículos subaquáticos autônomos organizados em grande quantidade para realizar automaticamente levantamentos sísmicos profundos em ambiente marítimo, em particular para uso em áreas árticas, onde a presença de gelo superficial e/ou condições meteorológicas contrárias impedem a navegação normal ou dificultam o acesso às embarcações marítimas. Isto é conseguido de acordo com um primeiro aspecto da invenção por meio de um sistema que tem as características de acordo com a reivindicação 1 e possivelmente de pelo menos uma das reivindicações 2 a 4.[0008] These and other problems are solved by the present invention by means of a system for generating pressure waves consisting of one or more autonomous underwater vehicles arranged in large numbers to automatically carry out deep seismic surveys in a maritime environment, in particular for use in Arctic areas where the presence of surface ice and/or adverse meteorological conditions prevent normal navigation or make access to maritime vessels difficult. This is achieved according to a first aspect of the invention by means of a system having the characteristics according to claim 1 and possibly of at least one of claims 2 to 4.

[0009] Um segundo aspecto da invenção compreende um dispositivo para gerar ondas de pressão em ambiente marítimo de acordo com a reivindicação 5 possivelmente com pelo menos uma das reivindicações 6 a 8.[0009] A second aspect of the invention comprises a device for generating pressure waves in a marine environment according to claim 5 possibly with at least one of claims 6 to 8.

[0010] Um aspecto adicional da invenção diz respeito a um método para gerar ondas de pressão de acordo com pelo menos uma das reivindicações 10 a 12.[0010] A further aspect of the invention relates to a method for generating pressure waves according to at least one of claims 10 to 12.

[0011] O sistema da invenção substitui o sistema de transporte convencional de fontes embarcadas de um navio, com o uso de fontes marítimas acústicas autopropulsores e guiadas autonomamente, basicamente procurando solucionar o problema que surge em áreas nas quais veículos convencionais não podem ter acessos à superfície do mar, por exemplo, por causa da presença de gelo e/ou mar agitado.[0011] The system of the invention replaces the conventional transport system of sources on board a ship, with the use of self-propelled and autonomously guided acoustic maritime sources, basically seeking to solve the problem that arises in areas in which conventional vehicles cannot access the sea surface, for example, due to the presence of ice and/or rough seas.

[0012] Este sistema, na sua estrutura geral, compreende um ou mais veículos subaquáticos autônomos organizados em grande quantidade, cada qual alojando uma fonte sísmica acústica marítima e tendo uma ação geral análoga à de um sistema convencional (arranjo canhão de ar), isto é, uma organização geométrica de fontes sísmicas individuais ativadas de acordo com um esquema pré-definido a fim de aumentar a energia que entra, minimizando os efeitos de ressonância por interferência construtiva por causa da coalescência de bolhas, e um sistema de estações de superfície relacionado a estas.[0012] This system, in its general structure, comprises one or more autonomous underwater vehicles arranged in large numbers, each housing a maritime acoustic seismic source and having a general action analogous to that of a conventional system (air gun arrangement), that is, a geometric organization of individual seismic sources activated according to a predefined scheme in order to increase the input energy while minimizing the effects of resonance by constructive interference due to bubble coalescence, and a system of surface stations related to these.

[0013] As estações de superfície são estações de suporte para reprovisionamento, ações de recuperação, verificação do bem estar dos veículos individuais e grande quantidade, e manutenção.[0013] Surface stations are support stations for resupply, recovery actions, checking the well-being of individual and large numbers of vehicles, and maintenance.

[0014] Uma parte importante da invenção consiste em uma fonte sísmica marítima inovativa do tipo acústica, especificamente adequada para instalações à bordo dessas embarcações marítimas que não têm um suprimento externo disponível de gás comprimido, capaz de liberar uma onda de pressão de alta intensidade produzida por um sistema de dois pistões percutores, que não consome ar para seu próprio funcionamento e não polui, já que não libera ar nem qualquer outro gás na água, que não produz variações de massa do dispositivo durante seu funcionamento e, portanto, não modifica suas propriedades de flutuação, que permite que a amplitude e duração da onda sonora emitida e consequentemente, as características do espectro de emissão sejam reguladas.[0014] An important part of the invention consists of an innovative marine seismic source of the acoustic type, specifically suitable for installations on board those maritime vessels that do not have an available external supply of compressed gas, capable of releasing a high-intensity pressure wave produced by a system of two striking pistons, which does not consume air for its own operation and does not pollute, since it does not release air or any other gas into the water, which does not produce mass variations of the device during its operation and, therefore, does not modify its buoyancy properties, which allows the amplitude and duration of the emitted sound wave and consequently the characteristics of the emission spectrum to be regulated.

DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS OF THE INVENTION GENERAL STRUCTURE OF THE INVENTION SYSTEM

[0015] Cada fonte sísmica acústica é projetada como uma parte integrante de um veículo subaquático autônomo pequeno, por sua vez, formando parte de um grupo de veículo, cujo curso é equivalente à de um arranjo convencional, do qual uma única unidade está representada em uma vista externa na figura 1, que navega sem um piloto ou tripulação à bordo, já que sua navegação é controlada por um sistema de guia autônomo e/ou um sistema de controle remoto. O veículo é composto de duas partes, a unidade de potência A, equipada com um ou mais hélices B (somente um representado na figura 1) e superfícies de controle de configuração C, que é conectada por meio de uma junta rígida, elástica ou solta H na fonte acústica D que emite a onda de pressão pelo difusor F, com superfícies de controle de configuração E. Um caso particular desta configuração está representado na figura 2, onde a fonte D é puxada pela unidade de potência A e a junta H é reduzida a um sistema G de um ou mais cabos. Os veículos autônomos simples podem ser usados em um número variável arranjado de acordo com esquemas de navegação geométrica (grande quantidade) dependendo dos parâmetros de aquisição sísmica determinados cada vez com base nas exigências da campanha de prospecção. Um exemplo é provido na figura 3.[0015] Each acoustic seismic source is designed as an integral part of a small autonomous underwater vehicle, in turn forming part of a vehicle group, whose course is equivalent to that of a conventional arrangement, of which a single unit is represented in an external view in figure 1, which navigates without a pilot or crew on board, since its navigation is controlled by an autonomous guidance system and/or a remote control system. The vehicle is composed of two parts, the power unit A, equipped with one or more propellers B (only one represented in figure 1) and control surfaces of configuration C, which is connected by means of a rigid, elastic or loose joint H to the acoustic source D that emits the pressure wave through the diffuser F, with control surfaces of configuration E. A particular case of this configuration is represented in figure 2, where the source D is pulled by the power unit A and the joint H is reduced to a system G of one or more cables. Simple autonomous vehicles can be used in a variable number arranged according to geometric navigation schemes (large quantity) depending on the seismic acquisition parameters determined each time based on the requirements of the exploration campaign. An example is provided in Figure 3.

[0016] Os veículos do tipo descrito, que, de acordo com as condições ambientais em volta, podem ficar na camada de gelo, ou abaixo dela, em correspondência com aberturas produzidas artificialmente na própria camada de gelo, ou eles podem ser operados abaixo da zona de interferência de movimento da onda, ou eles podem ser lançados de um veículo de suporte, navegar em completa imersão na formação, cuja configuração depende tanto da estratégia de controle implementada à bordo quanto da organização geométrica e do esquema exigido para operar as fontes, a uma profundidade suficiente para evitar as estruturas superficiais congeladas e/ou interferência do movimento das ondas e, ao mesmo tempo, adaptados para garantir o resultado bem sucedido da prospecção sísmica. Esses veículos transportam as fontes acústicas que são ativadas em sincronismo com base nos parâmetros de aquisição geofísica e técnica processados para a campanha de prospecção de acordo com um programa pré-estabelecido. Durante navegação, os veículos trocam dados relacionados à posição, velocidade, configuração, estado de ativação da fonte acústica relativa por meio de um sistema de telecomunicação com suporte acústico e/ou eletromagnético e/ou via cabo, para suprir a informação necessária para a condução automática da frota e ativação e sincronismo das fontes sísmicas, e eles também transmitem dados relativos ao funcionamento e atributos de controle à estação de superfície. Os veículos podem ser mecanicamente desconectados da estação de superfície ou, se necessário e em casos particulares, um ou mais veículos da frota podem permanecer conectados nele durante navegação por meio de um cabo umbilical IR que compreende cabos e tubulações de telecomunicação e transmissão de dados para carregar fluidos técnicos para o veículo. Uma representação da conexão mais geral entre dois veículos da frota e de um desses com a estação é provida na figura 4, que mostra a antena de transmissão eletromagnética M, os transmissores/receptores embarcados L para transmissões acústicas e uma possível conexão via cabo I, tanto para sinais elétricos e/ou óticos e um possível cabo umbilical IR.[0016] Vehicles of the described type, which, depending on the surrounding environmental conditions, can be located on the ice sheet, or below it, in correspondence with artificially produced openings in the ice sheet itself, or they can be operated below the wave motion interference zone, or they can be launched from a support vehicle, navigate in complete immersion in the formation, the configuration of which depends both on the control strategy implemented on board and on the geometric organization and scheme required to operate the sources, at a depth sufficient to avoid frozen surface structures and/or wave motion interference and, at the same time, adapted to ensure the successful outcome of seismic prospecting. These vehicles carry the acoustic sources that are activated synchronously based on the geophysical and technical acquisition parameters processed for the prospecting campaign according to a pre-established program. During navigation, the vehicles exchange data related to position, speed, configuration, activation status of the relative acoustic source by means of a telecommunication system with acoustic and/or electromagnetic support and/or via cable, to supply the information necessary for automatic steering of the fleet and activation and synchronization of seismic sources, and they also transmit data related to operation and control attributes to the surface station. The vehicles can be mechanically disconnected from the surface station or, if necessary and in particular cases, one or more vehicles of the fleet can remain connected to it during navigation by means of an IR umbilical cable comprising telecommunication and data transmission cables and pipes to carry technical fluids to the vehicle. A representation of the more general connection between two vehicles of the fleet and of one of them with the station is provided in Figure 4, which shows the electromagnetic transmission antenna M, the on-board transmitters/receivers L for acoustic transmissions and a possible cable connection I, both for electrical and/or optical signals and a possible IR umbilical cable.

[0017] A grande quantidade de veículos subaquáticos portanto transporta uma combinação de fontes do mar sísmicas acústicas ao longo de uma trajetória pré- estabelecida estudada para a investigação geofísica de uma área cuja extensão depende da capacidade de autonomia da grande quantidade de veículo. No final da fase de aquisição de dados, os veículos sobem abaixo da camada de gelo e/ou interferência de movimento das ondas em correspondência com uma estação transportável representada na figura 5 previamente equipada, instalada criando-se um furo na superfície congelada V que aloja a estação consistindo em um tubo cilíndrico Q no qual existe uma cavidade de inspeção P para os veículos, que também permite, se necessário, a extração de um veículo para operações de manutenção ou para sua substituição. Se não houver gelo, a estação fica completamente flutuante e é mantida na posição por meio de um sistema de ancoragem no piso oceânico. A estação é equipada com um grupo gerador elétrico X com compressores e bombas anexados para a recarga de baterias à bordo e possíveis tanques pressurizados da estação (por exemplo, Y e W) e veículo, um sistema de armazenamento e processamento de dados R descarregados do sistema de aquisição de dados à bordo, uma estação de rádio S com uma antena T para comunicação por ar com uma possível estação remota, a dita estação sendo em terra, tanques Y e W para fluidos técnicos, por exemplo, gases, líquidos lubrificantes e fluidos de resfriamento para permitir o correto funcionamento dos componentes mecânicos tanto da unidade de potência do veículo quanto da fonte acústica. Todos os cabos, tubos e dutos que realizam os serviços elétricos, mecânico e processamento para os veículos são unidos em um único coletor U cuja finalidade está ligada automaticamente em uma união de serviços na superfície do veículo.[0017] The large number of underwater vehicles therefore transports a combination of acoustic and seismic sea sources along a pre-established trajectory studied for the geophysical investigation of an area whose extension depends on the autonomy capacity of the large number of vehicles. At the end of the data acquisition phase, the vehicles ascend below the ice layer and/or wave motion interference in correspondence with a transportable station represented in figure 5 previously equipped, installed by creating a hole in the frozen surface V that houses the station consisting of a cylindrical tube Q in which there is an inspection cavity P for the vehicles, which also allows, if necessary, the extraction of a vehicle for maintenance operations or for its replacement. If there is no ice, the station remains completely floating and is held in position by means of an anchoring system on the ocean floor. The station is equipped with an electric generator set X with attached compressors and pumps for recharging on-board batteries and possible pressurized tanks of the station (e.g. Y and W) and vehicle, a data storage and processing system R downloaded from the on-board data acquisition system, a radio station S with an antenna T for air communication with a possible remote station, said station being on land, tanks Y and W for technical fluids, e.g. gases, lubricating liquids and cooling fluids to allow the correct functioning of the mechanical components of both the vehicle power unit and the acoustic source. All cables, pipes and ducts carrying the electrical, mechanical and processing services to the vehicles are joined in a single manifold U whose purpose is automatically connected to a service union on the surface of the vehicle.

[0018] Uma série de operações é assim realizada na estação de superfície, tais como: suprimento de energia elétrica, gás e fluidos técnicos, conexão para o descarregamento de dados adquiridos dos veículos de navegação, operações de controle do estado de eficiência de todos os dispositivos e instalações à bordo do veículo, possível recuperação através da cavidade P de um veículo completo.[0018] A series of operations are thus carried out at the surface station, such as: supply of electrical energy, gas and technical fluids, connection for downloading data acquired from navigation vehicles, operations for controlling the efficiency status of all devices and installations on board the vehicle, possible recovery through cavity P of a complete vehicle.

[0019] A estação é também equipada com um sistema de telecomunicação de água, em um suporte eletromagnético através da antena M, e/ou acústico, através do transmissor/receptor acústico N imerso em água, a partir dos veículos de navegação, e em direção a eles.[0019] The station is also equipped with a water telecommunication system, on an electromagnetic support through the antenna M, and/or acoustic, through the acoustic transmitter/receiver N immersed in water, from the navigation vehicles, and towards them.

[0020] Uma vez que as operações na estrutura de superfície tenham sido completadas, os veículos continuam suas navegações profundas e, seguindo uma nova trajetória, investigam uma nova área. Nesse ínterim, a estação de superfície é removida e transportada pelos operadores na superfície em direção ao novo ponto de ancoragem dos veículos subaquáticos e instalada aí para prover os suprimentos necessários para a frota no final da nova investigação. A operação é repetida sequencialmente até que toda a área de interesse tenha sido explorada.[0020] Once operations on the surface structure have been completed, the vehicles continue their deep navigation and, following a new trajectory, investigate a new area. In the meantime, the surface station is removed and transported by the operators on the surface towards the new anchoring point of the underwater vehicles and installed there to provide the necessary supplies for the fleet at the end of the new investigation. The operation is repeated sequentially until the entire area of interest has been explored.

Seismic Source

[0021] A fonte sísmica da invenção é uma fonte compacta especificamente desenvolvida para instalação à bordo dos veículos previamente descritos e é uma fonte possível D a ser incluída na estrutura do sistema proposto.[0021] The seismic source of the invention is a compact source specifically developed for installation on board the vehicles previously described and is a possible source D to be included in the structure of the proposed system.

[0022] Esta fonte consiste em um cilindro no qual dois pistões deslizam: o primeiro, denominado pistão percutor, acionado por gás de alta pressão suprido por um sistema de pressurização adequado descrito a seguir, é empurrado a uma alta velocidade em direção ao segundo pistão, denominado pistão da bomba, situado a uma distância adequada do primeiro pistão (a dita distância sendo ajustável) que, na superfície oposta à colidida pelo pistão percutor, comunica com a água do ambiente marítimo; o impacto do pistão percutor no pistão da bomba produz uma alta aceleração deste que, desta maneira, já no início de seu curso de bombeamento de água para fora do tubo cilíndrico, libera uma perturbação de pressão de alta intensidade seguida pela onda de pressão novamente gerada pelo pistão da bomba durante a fase restante de seu curso, na qual o gás de alta pressão age no pistão percutor que, por sua vez, empurra o pistão da bomba.[0022] This source consists of a cylinder in which two pistons slide: the first, called the striking piston, driven by high-pressure gas supplied by a suitable pressurization system described below, is pushed at a high speed towards the second piston, called the pump piston, situated at a suitable distance from the first piston (said distance being adjustable) which, on the surface opposite to that collided with by the striking piston, communicates with the water of the marine environment; the impact of the striking piston on the pump piston produces a high acceleration of the latter which, in this way, already at the beginning of its stroke of pumping water out of the cylindrical tube, releases a high-intensity pressure disturbance followed by the pressure wave again generated by the pump piston during the remaining phase of its stroke, in which the high-pressure gas acts on the striking piston which, in turn, pushes the pump piston.

[0023] O processo de impacto permite que a energia cinética produzida pela expansão do gás durante o curso livre do próprio percutor seja acumulada no pistão percutor, parte da qual é liberada para o pistão da bomba no impacto em tempos muito curtos já no início de seu curso de bombeamento. Isto permite que um pico de pressão muito alto seja liberado na água, ainda mesmo mais alto do que a pressão de alimentação do pistão percutor, estendendo- a banda de frequência da excitação acústica do dispositivo.[0023] The impact process allows the kinetic energy produced by the expansion of the gas during the free stroke of the striker itself to be accumulated in the striker piston, part of which is released to the pump piston on impact in very short times already at the beginning of its pumping stroke. This allows a very high pressure peak to be released into the water, even higher than the supply pressure of the striker piston, extending the frequency band of the acoustic excitation of the device.

[0024] A regulagem da posição inicial do pistão da bomba ao longo do cilindro permite que qualitativamente diferentes ondas de pressão sejam distribuídas. Se o pistão percutor tiver um curto curso livre antes do impacto, isto é, o pistão da bomba ficar posicionado próximo do pistão percutor, a onda de pressão gerada pelo dispositivo tem uma maior duração e um pico de pressão inicial de menor amplitude; neste caso, a energia liberada pela expansão do gás é concentrada em uma banda de frequência menor. Se o pistão percutor tiver um curso livre maior antes do impacto, isto é, o pistão da bomba for posicionado a uma distância do pistão percutor, então a onda de pressão gerada tem uma menor duração e um maior pico de pressão inicial, e a energia de expansão do gás é concentrada em uma banda de frequência relativamente mais alta. O pistão percutor portanto tem uma função dupla: regular a máxima intensidade da onda de pressão, amplificando sua amplitude até mesmo valores mais altos com relação à pressão de alimentação do gás que age no pistão percutor, e regular a duração da emissão da onda de pressão do tubo, modificando seu espectro de emissão acústica.[0024] Adjusting the initial position of the pump piston along the cylinder allows qualitatively different pressure waves to be distributed. If the striking piston has a short free stroke before impact, i.e. the pump piston is positioned close to the striking piston, the pressure wave generated by the device has a longer duration and a lower initial pressure peak amplitude; in this case, the energy released by the expansion of the gas is concentrated in a lower frequency band. If the striking piston has a longer free stroke before impact, i.e. the pump piston is positioned at a distance from the striking piston, then the pressure wave generated has a shorter duration and a higher initial pressure peak, and the gas expansion energy is concentrated in a relatively higher frequency band. The striking piston therefore has a dual function: to regulate the maximum intensity of the pressure wave, amplifying its amplitude to even higher values in relation to the supply pressure of the gas acting on the striking piston, and to regulate the duration of the emission of the pressure wave from the tube, modifying its acoustic emission spectrum.

[0025] A pressão de alimentação do pistão percutor é suprida por um tanque de gás pré-comprimido que sempre permanece dentro do dispositivo e não é liberado na água, que é posto em comunicação, por meio de válvulas específicas, com o tubo cilíndrico no qual os dois pistões deslizam; o gás contido no tanque expande-se durante o curso isolado do pistão percutor e durante o curso acoplado do pistão percutor e do pistão da bomba, e é recomprimido, em uma fase subsequente, com o uso de uma bomba de alta prevalescência ativada por um motor elétrico alimentado por um conjunto específico de baterias. A fonte é portanto completamente autônoma, e não exige uma fonte de ar comprimido externa, já que sempre afeta a expansão com a mesma massa de ar, e a energia para a liberação de pressão é indiretamente suprida pelo conjunto de baterias que alimenta a bomba, o processo de impacto entre os pistões permitindo a liberação de ondas de pressão cuja amplitude é também muito maior do que a pressão mantida no tanque de alimentação.[0025] The supply pressure of the striking piston is supplied by a pre-compressed gas tank that always remains inside the device and is not released into the water, which is put in communication, by means of specific valves, with the cylindrical tube in which the two pistons slide; the gas contained in the tank expands during the isolated stroke of the striking piston and during the coupled stroke of the striking piston and the pump piston, and is recompressed, in a subsequent phase, with the use of a high-prevalence pump activated by an electric motor powered by a specific set of batteries. The source is therefore completely autonomous, and does not require an external compressed air source, since it always affects the expansion with the same mass of air, and the energy for the release of pressure is indirectly supplied by the set of batteries that powers the pump, the impact process between the pistons allowing the release of pressure waves whose amplitude is also much greater than the pressure maintained in the supply tank.

[0026] A fonte sísmica descrita na presente patente é particularmente adequada para ser carregada à bordo de veículos subaquáticos autônomos pequenos que podem navegar em imersão. As fontes sísmicas atualmente adotadas, de fato, que são conhecidas como canhões de ar, geram a onda de pressão expandindo o gás comprimido, suprido por um compressor adequado à bordo de um navio, diretamente na água com os seguintes limites: eles exigem um suprimento de ar contínuo, um compressor e finalmente a bolha de gás que gera a onda sônica é dispersa na água com um consequente enorme consumo de gás. Essas características tornam o sistema de canhão de ar não ideal para ser carregado à bordo de embarcações de navegação subaquáticas pequenas já que eles não podem disponibilizar suprimentos de ar contínuos a ser processados com um compressor e também em virtude de o armazenamento do tanque de gás pré-comprimido, por questão de peso e dificuldades ligadas ao consumo de gás considerável, não é prático nesses veículos; além disso, durante o funcionamento do canhão de ar, o tanque de armazenamento diminui de peso, mudando radicalmente as condições de flutuabilidade do veículo e, portanto, exigindo o uso de tanques de compensação.[0026] The seismic source described in the present patent is particularly suitable for being carried on board small autonomous underwater vehicles that can navigate while submerged. The seismic sources currently adopted, in fact, which are known as air guns, generate the pressure wave by expanding the compressed gas, supplied by a suitable compressor on board a ship, directly in the water with the following limitations: they require a continuous air supply, a compressor and finally the gas bubble that generates the sonic wave is dispersed in the water with a consequent enormous gas consumption. These characteristics make the air gun system not ideal for being carried on board small underwater navigation vessels since they cannot provide continuous air supplies to be processed with a compressor and also because the storage of the pre-compressed gas tank, for reasons of weight and difficulties linked to the considerable gas consumption, is not practical in these vehicles; Furthermore, during the operation of the air cannon, the storage tank decreases in weight, radically changing the vehicle's buoyancy conditions and therefore requiring the use of compensation tanks.

[0027] No presente pedido de patente, a fonte sísmica sempre usa a mesma massa de gás, já que não libera o gás expandido na água, recomprimindo-o adequadamente cada vez, separando água e ar (ou outro gás) através de um pistão específico que serve tanto para gerar a onda de pressão (no seu movimento direto) quanto recomprimindo o gás (no seu movimento retrógrado), usando um segundo pistão percutor de maneira a não diminuir o desempenho da distribuição acústica do dispositivo por causa da presença do pistão da bomba, aumentando tanto a rapidez da geração da onda sônica quanto o máximo nível de pressão gerado que é ainda maior do que seria obtido expandindo o ar diretamente em contato com a água como em um canhão de ar.[0027] In the present patent application, the seismic source always uses the same mass of gas, since it does not release the expanded gas into the water, recompressing it adequately each time, separating water and air (or another gas) through a specific piston that serves both to generate the pressure wave (in its direct movement) and recompress the gas (in its retrograde movement), using a second striking piston so as not to reduce the acoustic distribution performance of the device due to the presence of the pump piston, increasing both the speed of generation of the sonic wave and the maximum level of pressure generated, which is even greater than that which would be obtained by expanding the air directly in contact with the water as in an air cannon.

[0028] Por questão de clareza, a invenção é primeiramente apresentada descrevendo o esquema funcional do tubo de emissão acústica e então em um parágrafo subsequente o sistema de suprimento de pressão, tanto de ar quanto de água, que alimenta o tubo de emissão e finalmente descrevendo um sistema eletromagnético para a ativação dos pistões.[0028] For the sake of clarity, the invention is first presented by describing the functional scheme of the acoustic emission tube and then in a subsequent paragraph the pressure supply system, both air and water, that feeds the emission tube and finally describing an electromagnetic system for activating the pistons.

[0029] A legenda anexa descreve os vários componentes que aparecem na descrição da invenção e nas figuras.[0029] The attached caption describes the various components that appear in the description of the invention and in the figures.

Acoustic Emission Tube

[0030] Os esquemas apresentados neste parágrafo descrevem uma possível modalidade do dispositivo e, em particular, o funcionamento do tubo de empuxo e emissão acústica sozinho, que opera de acordo com 8 fases, os sistemas de suprimento de pressão hidráulica e pneumática que intervém em cada fase de funcionamento sendo descritos no parágrafo subsequente.[0030] The diagrams presented in this paragraph describe a possible embodiment of the device and, in particular, the operation of the thrust and acoustic emission tube alone, which operates according to 8 phases, the hydraulic and pneumatic pressure supply systems that intervene in each phase of operation being described in the subsequent paragraph.

[0031] Para maior clareza, os tubos e válvulas ativados em cada fase são marcados com um contorno mais espesso. A legenda anexa inclui a descrição dos vários componentes do dispositivo, onde possíveis, valores de pressão e comprimentos estão indicados entre parênteses com propósitos ilustrativos.[0031] For clarity, the tubes and valves activated in each phase are marked with a thicker outline. The accompanying legend includes a description of the various components of the device, where possible, pressure values and lengths are indicated in parentheses for illustrative purposes.

[0032] O sistema consiste essencialmente em um tubo cilíndrico 8 e dois pistões 1 e 2 que deslizam nele, respectivamente, denominados pistão percutor e pistão da bomba. O pistão percutor 1 é impulsionado por gás pressurizado ao longo da porção 9 (tubo de empuxo) do cilindro 8 em direção ao pistão da bomba 2 que fica em contato com a água do ambiente marítimo. O impacto entre os dois pistões gera uma onda de pressão muito intensa que propaga ao longo da porção 10 (tubo de emissão) do cilindro 8 para ser então liberada no ambiente marítimo através dos difusores 11 que melhoram a eficiência acústica do dispositivo por uma adaptação de impedância entre o tubo 10 e o ambiente marítimo. O impacto é seguido pelo curso do pistão da bomba 2, empurrado pelo pistão percutor, que gera a onda de pressão. Quando o pistão 2 atinge o final do curso, o sistema leva o pistão de volta para sua posição original para permitir uma nova emissão acústica.[0032] The system essentially consists of a cylindrical tube 8 and two pistons 1 and 2 that slide therein, respectively called the striking piston and the pump piston. The striking piston 1 is driven by pressurized gas along portion 9 (thrust tube) of the cylinder 8 towards the pump piston 2 that is in contact with the water of the marine environment. The impact between the two pistons generates a very intense pressure wave that propagates along portion 10 (emission tube) of the cylinder 8 to then be released into the marine environment through the diffusers 11 that improve the acoustic efficiency of the device by an impedance adaptation between the tube 10 and the marine environment. The impact is followed by the stroke of the pump piston 2, pushed by the striking piston, which generates the pressure wave. When the piston 2 reaches the end of the stroke, the system returns the piston to its original position to allow a new acoustic emission.

[0033] Os detalhes de funcionamento do sistema da invenção são fornecidos a seguir.[0033] The operating details of the system of the invention are provided below.

[0034] Fase 1 (figura 6): todas as válvulas são inicialmente fechadas; a abertura da válvula 4 que está em comunicação com a linha de gás de alta pressão (vide a seguir), por exemplo, 200 bar: a parte esquerda do pistão 1 é levada para alta pressão, a parte direita, por outro lado, comunica com o tubo de empuxo 9 que está inicialmente a baixa pressão, por exemplo, 0,1 bar e a aceleração do pistão percutor 1 é produzida através da câmara de empuxo 9. O pistão 2 é mantido na posição no cilindro 8 pelo batente removível 53 que impede que ele retroceda em direção ao pistão percutor 1, o pistão 2 sendo submetido a uma diferença de pressão existente entre o ambiente marítimo, por exemplo, 2 bar (pressão inicial no tubo 10) e a pressão inferior exercida no tubo 9, por exemplo, 01 bar. O batente 53 é removido (vide figura 7) mediante a abertura da válvula 4, deixando o pistão da bomba livre. Este, submetido à diferença de pressão entre os ambientes 9 e 10 (por exemplo, 1,9 bar), retroage antes do impacto com o pistão 1 ao longo de um comprimento muito pequeno com relação ao curso livre do pistão 1 que, por outro lado, move pelo curso de uma diferença de pressão muito maior (cerca de 200 bar).[0034] Phase 1 (figure 6): all valves are initially closed; opening of valve 4 which is in communication with the high pressure gas line (see below), for example 200 bar: the left part of piston 1 is brought to high pressure, the right part, on the other hand, communicates with thrust tube 9 which is initially at low pressure, for example 0.1 bar and the acceleration of the striking piston 1 is produced through the thrust chamber 9. Piston 2 is held in position in cylinder 8 by removable stop 53 which prevents it from moving back towards striking piston 1, piston 2 being subjected to a pressure difference existing between the marine environment, for example 2 bar (initial pressure in tube 10) and the lower pressure exerted in tube 9, for example 0.1 bar. Stop 53 is removed (see figure 7) by opening valve 4, leaving the pump piston free. This, subjected to the pressure difference between environments 9 and 10 (for example 1.9 bar), moves back before impact with piston 1 along a very small length with respect to the free stroke of piston 1 which, on the other hand, moves along the stroke of a much greater pressure difference (about 200 bar).

[0035] Mais de um batente similar ao 53 pode ser considerado, posicionado ao longo do tubo cilíndrico 8, para poder regular a posição do pistão da bomba e, consequentemente, o curso livre do pistão 1 e o curso de bombeamento do pistão da bomba 2, assim também regulando a emissão de pressão e sua faixa. O controle de sua inserção e desinserção pode ser simultâneo para todos eles.[0035] More than one stop similar to 53 can be considered, positioned along the cylindrical tube 8, to be able to regulate the position of the pump piston and, consequently, the free stroke of the piston 1 and the pumping stroke of the pump piston 2, thus also regulating the pressure emission and its range. The control of their insertion and disinsertion can be simultaneous for all of them.

[0036] Fase 2 (figura 7): fim do curso de empuxo do percutor 1 no tubo de empuxo 9, impactam o percutor 1 no pistão da bomba 2 início do curso da junta do percutor 1 e pistão 2 que movem integralmente. A emissão do pico de onda impulsiva de alta pressão em direção ao ambiente marítimo 12 através do tubo de emissão 10 e difusores 11.[0036] Phase 2 (figure 7): end of the thrust stroke of the striker 1 in the thrust tube 9, the striker 1 impacts the pump piston 2, beginning of the stroke of the striker 1 and piston 2 joint, which move integrally. The emission of the high-pressure impulsive wave peak towards the marine environment 12 through the emission tube 10 and diffusers 11.

[0037] Fase 3 (figura 8): os pistões 1 e 2 são empurrados pela alta pressão gerada na câmara de empuxo 9, fazendo com que o curso de bombeamento da água ao longo da câmara de emissão 10 que é expelido através dos difusores 11 e é introduzido no ambiente marítimo 12. O violento bombeamento da água gera uma onda de pressão até a parada dos pistões 1 e 2 contra os batentes 16 integrais com o tubo de emissão. Com esta fase, a função de liberação da onda de pressão termina. As fases subsequentes são aquelas para o reposicionamento dos pistões 1 e 2, e recarga do tanque de empuxo 22 descrito no parágrafo seguinte.[0037] Phase 3 (figure 8): the pistons 1 and 2 are pushed by the high pressure generated in the thrust chamber 9, causing the water pumping stroke along the emission chamber 10 which is expelled through the diffusers 11 and is introduced into the marine environment 12. The violent pumping of the water generates a pressure wave until the pistons 1 and 2 stop against the stops 16 integral with the emission tube. With this phase, the pressure wave release function ends. The subsequent phases are those for the repositioning of the pistons 1 and 2, and refilling of the thrust tank 22 described in the following paragraph.

[0038] Fase 4 (figura 9): fechamento da válvula 9 abertura da válvula 7 para a entrada de gás de alta pressão (por exemplo, 205 bar) na câmara de empuxo pneumático 17 do mecanismo de fechamento 3, abertura das válvulas 13 e 15 para a saída da água, curso do mecanismo de fechamento 3 para encaixe com a sede 18 do mecanismo de fechamento situado no final da câmara de emissão.[0038] Phase 4 (figure 9): closing of valve 9, opening of valve 7 for the entry of high-pressure gas (e.g. 205 bar) into the pneumatic thrust chamber 17 of the closing mechanism 3, opening of valves 13 and 15 for the outlet of water, stroke of the closing mechanism 3 for engagement with the seat 18 of the closing mechanism situated at the end of the emission chamber.

[0039] O tubo de emissão 10 é portanto fechado, impedindo comunicação com os difusores 11 e, portanto, com o ambiente marítimo.[0039] The emission tube 10 is therefore closed, preventing communication with the diffusers 11 and therefore with the marine environment.

[0040] Fase 5 (figura 10): fechamento das válvulas 13 e 15; abertura da válvula 4 para a saída de ar, abertura da válvula 6 para a entrada de água de alta pressão (por exemplo, 205 bar) na câmara de emissão e reposicionamento do pistão 1: os pistões 1 e 2 deslizam integralmente ao longo da câmara de emissão 10 até que eles atinjam os batentes de final de curso 20 do pistão 1.[0040] Phase 5 (figure 10): closing of valves 13 and 15; opening of valve 4 for the air outlet, opening of valve 6 for the inlet of high pressure water (e.g. 205 bar) into the emission chamber and repositioning of piston 1: pistons 1 and 2 slide integrally along the emission chamber 10 until they reach the end stops 20 of piston 1.

[0041] Fase 6 (figura 11): fechamento das válvulas 6 e 4; aberturas da válvula 14 para a entrada de água de alta pressão na câmara de empuxo hidráulico 19 do mecanismo de fechamento 3 e reposicionamento do mesmo mecanismo de fechamento 3, com abertura da válvula 7 até a saída completa de ar e então fechamento das válvulas 7 e 14.[0041] Phase 6 (figure 11): closing of valves 6 and 4; opening of valve 14 for the entry of high-pressure water into the hydraulic thrust chamber 19 of the closing mechanism 3 and repositioning of the same closing mechanism 3, with opening of valve 7 until the complete release of air and then closing of valves 7 and 14.

[0042] Fase 7 (figura 12): abertura da válvula 5 para a entrada de ar de baixa pressão, pistão 1 imóvel no final do curso, movimento a baixa velocidade do pistão 2 no tubo de emissão com esvaziamento do tubo de empuxo e reposicionamento do percutor 2 até que ele supere a posição do batente 64 dentro do tubo de emissão 10. Inserção do batente 53, como na figura 13. Se houver diversos batentes similares a 53 a diferentes distâncias ao longo do tubo cilíndrico, o tempo de abertura da válvula 5 é calibrado de maneira a permitir que o pistão 2 atinja a posição de parada relativa desejada.[0042] Phase 7 (figure 12): opening of valve 5 for the intake of low pressure air, piston 1 stationary at the end of the stroke, low-speed movement of piston 2 in the emission tube with emptying of the thrust tube and repositioning of striker 2 until it passes the position of stop 64 inside emission tube 10. Insertion of stop 53, as in figure 13. If there are several stops similar to 53 at different distances along the cylindrical tube, the opening time of valve 5 is calibrated so as to allow piston 2 to reach the desired relative stop position.

[0043] Fase 8 (figura 13): comutação da válvula 5 no tanque de vácuo 37 (vide esquema do parágrafo seguinte) para esvaziar o ar do tubo de empuxo 9 e restabelecer as condições iniciais (vide fase 1). A diferença de pressão entre os tubos 9 e 10 faz com que o pistão 2 retroceda até que ele atinja o bloqueio do batente 53.[0043] Phase 8 (figure 13): switching of valve 5 on vacuum tank 37 (see diagram in the following paragraph) to empty the air from thrust tube 9 and restore the initial conditions (see phase 1). The pressure difference between tubes 9 and 10 causes piston 2 to move back until it reaches the stop block 53.

[0044] Uma variante possível do sistema para ativar e reposicionar o mecanismo de fechamento 3 consiste em ativá-lo hidraulicamente na fase de fechamento da câmara 10, enviando água a alta pressão (em vez de ar a alta pressão, como no esquema anterior) para a câmara de empuxo hidráulico 17 (e não mais pneumático) através da válvula 7, a dita válvula agora compreendendo uma comutação de duas vias (uma para a entrada de água de alta pressão, a outra para a saída da água para o ambiente marítimo) e alojamento do sistema de molas de retenção 21 (metálicas ou a gás) na câmara 19 (não mais hidráulica). Neste caso, tanto a válvula 15 quanto a válvula 14 são eliminadas com seus circuitos relativos.[0044] A possible variant of the system for activating and repositioning the closing mechanism 3 consists in activating it hydraulically in the closing phase of the chamber 10, sending high-pressure water (instead of high-pressure air, as in the previous scheme) to the hydraulic thrust chamber 17 (and no longer pneumatic) through the valve 7, said valve now comprising a two-way switch (one for the inlet of high-pressure water, the other for the outlet of the water to the marine environment) and housing the system of retaining springs 21 (metallic or gas) in the chamber 19 (no longer hydraulic). In this case, both the valve 15 and the valve 14 are eliminated with their relative circuits.

[0045] As fases 4 e 6 supradescritas podem ser modificadas nas fases 4 bis e 6 bis seguintes.[0045] Phases 4 and 6 described above may be modified in the following phases 4 bis and 6 bis.

[0046] Fase 4-bis (figura 14): fechamento da válvula 4, abertura da válvula 7 no caminho de entrada de água de alta pressão na câmara de empuxo hidráulico 17 do mecanismo de fechamento 3, abertura da válvula 13 para a saída de água, funcionamento do mecanismo de fechamento 3 situado na extremidade da câmara de emissão e compressão das molas de retenção 21 alojadas na câmara 19. Fechamento da válvula 7 para manter o mecanismo de fechamento 3 encaixado com a sede 18.[0046] Phase 4-bis (figure 14): closing of valve 4, opening of valve 7 on the high-pressure water inlet path into the hydraulic thrust chamber 17 of the closing mechanism 3, opening of valve 13 for the water outlet, operation of the closing mechanism 3 situated at the end of the emission chamber and compression of the retaining springs 21 housed in the chamber 19. Closing of valve 7 to keep the closing mechanism 3 engaged with the seat 18.

[0047] O tubo de emissão 10 é, portanto, fechado, impedindo comunicação com os difusores 11 e, consequentemente, com o ambiente marítimo.[0047] The emission tube 10 is therefore closed, preventing communication with the diffusers 11 and, consequently, with the marine environment.

[0048] Fase 6-bis (figura 15): fechamento das válvulas 6 e 4; comunicação da válvula 7 na saída de descarga para o ambiente marítimo, o mecanismo de fechamento 3 move-se pela ação das molas de retenção 21, esvaziando a câmara hidráulica 17, retornando para a posição de final de curso e reabrindo o tubo de emissão 10.[0048] Phase 6-bis (figure 15): closing of valves 6 and 4; communication of valve 7 at the discharge outlet to the marine environment, the closing mechanism 3 moves by the action of the retaining springs 21, emptying the hydraulic chamber 17, returning to the end-of-stroke position and reopening the emission tube 10.

[0049] Uma variante adicional diz respeito ao processo de impacto entre os pistões 1 e 2. No esquema anterior, o percutor 1 é um pistão simples que, depois do impacto, continua seu curso de expansão empurrado pelo gás de alta pressão junto com o pistão da bomba 2. A variante possível considera um pistão percutor que, depois do impacto, não continua seu curso junto com o pistão da bomba, mas permite que gás pressurizado, através da abertura de uma válvula ou passagem específica ativada pelo impacto até atingir o pistão da bomba 2 diretamente forçando somente este último no curso de bombeamento.[0049] An additional variant concerns the impact process between pistons 1 and 2. In the previous scheme, the striker 1 is a simple piston which, after the impact, continues its expansion stroke pushed by the high pressure gas together with the pump piston 2. The possible variant considers a striker piston which, after the impact, does not continue its stroke together with the pump piston, but allows pressurized gas, through the opening of a specific valve or passage activated by the impact, to reach the pump piston 2 directly, forcing only the latter in the pumping stroke.

[0050] Uma possível modalidade de um pistão percutor similar está descrita na figura 16. O pistão percutor consiste em duas peças:- a caixa-válvula do comando 44, com a caixa de impacto 48, a haste 49 e a cabeça da válvula frustocônica 50;- o pistão do alojamento 45 (que funciona no cilindro 8) com as distâncias de passagem do gás 46, a sede 47 para a haste 49 e a sede 51 para a cabeça frustocônica 50.[0050] A possible embodiment of a similar striking piston is described in figure 16. The striking piston consists of two parts:- the cam valve housing 44, with the impact housing 48, the rod 49 and the frustoconical valve head 50;- the housing piston 45 (which operates in the cylinder 8) with the gas passage distances 46, the seat 47 for the rod 49 and the seat 51 for the frustoconical head 50.

[0051] O sistema montado, que como um todo forma o pistão percutor 1, está mostrado na figura 17 na configuração de empuxo e antes do impacto com o pistão da bomba 2. A caixa-válvula 44 é alojada no pistão 45 e a superfície maior desta com relação à do pistão 45 exposta ao gás de alta pressão proveniente da esquerda no desenho, gera a força de fechamento da válvula que, com a cabeça 50 forçada para a sede 51, fecha a distância 46. Quando a caixa de impacto 48 colide no pistão da bomba 2, a caixa-válvula 44 é submetida a uma violenta aceleração, de forma que o pistão 45 desliza com relação à caixa 44, permitindo que as distâncias 46 abram, permitindo que o gás saia também para a parte do cilindro 8 para a direita do pistão 45, como ilustrado na figura 18. Como as peças 44 e 45 não mais insistem em uma diferença de pressão, elas terminam seu curso separadamente do pistão 2, ao passo que a diferença de pressão existente entre a pressão de alimentação da válvula 4 e a pressão no tubo de emissão, inicialmente igual à do ambiente marítimo, agora insiste no pistão 2, já acelerado pelo impacto. A fase de bombeamento da água para fora do tubo de emissão portanto ocorre somente, neste caso, na parte do pistão da bomba 2. Fora da diferença relativa à fase 3 descrita a seguir, todas as demais fases continuam idênticas.[0051] The assembled system, which as a whole forms the striking piston 1, is shown in figure 17 in the thrust configuration and before impact with the pump piston 2. The valve box 44 is housed in the piston 45 and the larger surface of this with respect to that of the piston 45 exposed to the high pressure gas coming from the left in the drawing, generates the closing force of the valve which, with the head 50 forced towards the seat 51, closes the distance 46. When the impact box 48 collides with the piston of the pump 2, the valve box 44 is subjected to a violent acceleration, so that the piston 45 slides with respect to the box 44, allowing the distances 46 to open, allowing the gas to also exit to the part of the cylinder 8 to the right of the piston 45, as illustrated in figure 18. Since the parts 44 and 45 no longer insist on a pressure difference, they end their stroke separately from the piston 2, while the pressure difference between the supply pressure of valve 4 and the pressure in the delivery pipe, initially equal to that of the sea environment, now insists on piston 2, already accelerated by the impact. The phase of pumping the water out of the delivery pipe therefore occurs, in this case, only in the piston part of pump 2. Apart from the difference relative to phase 3 described below, all other phases remain identical.

[0052] Alguns detalhes do funcionamento do pistão 1 assim concebido: durante a fase 5, o pistão 2 empurra o pistão 1 em correspondência com a caixa de impacto 48, de maneira que no movimento do pistão 1 para atingir os batentes de final de curso 20, a posição relativa entre a caixa 44 e o pistão do alojamento 45 é a representada na figura 18. Finalmente, a figura 19 representa a configuração do sistema uma vez que os batentes 20 situados no cilindro 8 tenham sido atingidos. Desta maneira, quando na fase 1 o gás de alta pressão introduzido pela válvula 4 é transferido para o cilindro 8 através do furo 52, a caixa-válvula 44 é forçada a deslizar com relação ao pistão 45, a cabeça frustocônica 51 fica encaixada na sede 52, fechando assim as distâncias 46. O pistão fica então na configuração representada na figura 17, começando seu curso de empuxo através do tubo 9.[0052] Some details of the operation of the piston 1 thus designed: during phase 5, the piston 2 pushes the piston 1 in correspondence with the impact housing 48, so that in the movement of the piston 1 to reach the end stops 20, the relative position between the housing 44 and the piston of the housing 45 is that represented in figure 18. Finally, figure 19 represents the configuration of the system once the stops 20 situated in the cylinder 8 have been reached. In this way, when in phase 1 the high pressure gas introduced by the valve 4 is transferred to the cylinder 8 through the hole 52, the valve housing 44 is forced to slide with respect to the piston 45, the frustoconical head 51 is fitted into the seat 52, thus closing the distances 46. The piston is then in the configuration represented in figure 17, beginning its thrust stroke through the tube 9.

Air and Water Pressure Supply Installation

[0053] O esquema funcional descrito a seguir refere-se a uma modalidade possível do sistema de suprimento de pressão de água e ar para o funcionamento da fonte sísmica de acordo com o esquema previamente descrito, com o uso de uma planta que sempre adota a mesma massa de ar. O esquema refere-se ao tubo de emissão formado com um mecanismo de fechamento com uma abertura de mola representado nas figuras 14 e 15.[0053] The functional diagram described below refers to a possible embodiment of the water and air pressure supply system for the operation of the seismic source according to the previously described diagram, with the use of a plant that always adopts the same air mass. The diagram refers to the emission tube formed with a closing mechanism with a spring opening represented in figures 14 and 15.

[0054] O dispositivo de pressurização consiste essencialmente em um primeiro tanque 22 contendo gás pressurizado, por exemplo, a 200 bar, para impulsionar o pistão percutor e o pistão da bomba, um segundo tanque 23, denominado acumulador, contendo água e gás a uma pressão ligeiramente superior, por exemplo, 205 bar, mantido na pressão desejada por meio da regulagem do nível de água no tanque 23 controlado por um grupo de bombeamento de água de alta prevalescência 24. O gás no tanque 23 exerce a recarga do tanque 22, recomprimindo o gás através do movimento do pistão 1 no cilindro 8, retornando-o para sua sede original em correspondência com os batentes 20, restabelecendo assim o nível de pressão original (por exemplo, 200 bar) em 22 depois que o gás contido nele tiver expandido até o empuxo dos pistões 1 e 2.[0054] The pressurization device essentially consists of a first tank 22 containing pressurized gas, for example at 200 bar, to drive the striking piston and the pump piston, a second tank 23, called accumulator, containing water and gas at a slightly higher pressure, for example 205 bar, maintained at the desired pressure by regulating the water level in tank 23 controlled by a high-prevalence water pumping group 24. The gas in tank 23 recharges tank 22 by recompressing the gas through the movement of piston 1 in cylinder 8, returning it to its original seat in correspondence with stops 20, thus re-establishing the original pressure level (for example 200 bar) in 22 after the gas contained therein has expanded to the thrust of pistons 1 and 2.

[0055] Este princípio de funcionamento é obtido, por exemplo, por meio da planta de pressurização apresentada na figura 20. A descrição do funcionamento, por exemplo, para maior clareza, está ilustrada com referência às fases funcionais anteriores do tubo de emissão.[0055] This operating principle is achieved, for example, by means of the pressurization plant shown in Figure 20. The description of the operation, for example, for greater clarity, is illustrated with reference to the previous functional phases of the emission tube.

[0056] Na fase 1, o tanque 22 já está a alta pressão (por exemplo, 200 bar) pronto para suprir a pressão através da válvula 4. Quando a válvula 4 é aberta, o gás expande, permitindo o empuxo do pistão percutor 1 e a pressão no tanque 22 é abaixada até um valor mínimo atingido quando os dois pistões atingem seu final de curso após as fases 2 e 3 previamente descritas.[0056] In phase 1, tank 22 is already at high pressure (e.g. 200 bar) ready to supply pressure through valve 4. When valve 4 is opened, the gas expands, allowing thrust from the striker piston 1 and the pressure in tank 22 is lowered to a minimum value reached when the two pistons reach their end of stroke after phases 2 and 3 previously described.

[0057] A fase 4 é a fase de fechamento do tubo 10 por meio do mecanismo de fechamento 3. A válvula 7 é aberta, abrindo assim a comunicação entre a câmara de empuxo hidráulico 17 e o acumulador de água de alta pressão 23, produzindo o movimento do mecanismo de fechamento. No final do curso atingido pelo mecanismo de fechamento, a válvula 7 fecha, bloqueando assim o mecanismo de fechamento na sua posição fechada.[0057] Phase 4 is the closing phase of the tube 10 by means of the closing mechanism 3. The valve 7 is opened, thus opening the communication between the hydraulic thrust chamber 17 and the high pressure water accumulator 23, producing the movement of the closing mechanism. At the end of the stroke reached by the closing mechanism, the valve 7 closes, thus blocking the closing mechanism in its closed position.

[0058] A fase 5 é a fase de recarga do empuxo e do tanque de bombeamento 22 e também a fase de reposicionamento do pistão 1. A abertura da válvula 6 abre a comunicação entre o tubo de emissão 10 e o acumulador 23: os pistões 1 e 2 movem- se integralmente pela diferença de pressão existente entre o tanque 22, que está na sua pressão mínima (correspondente ao volume máximo do gás contido nele) e a pressão máxima do acumulador 23 (correspondente ao volume mínimo do gás contido nele). O sistema é calibrado de forma que a pressão no tanque 23 seja sempre maior que no tanque 22. Nesta diferença de pressão, os pistões retrocedem no tubo 8, e o gás escoa através da válvula 4, que está aberta, para o tanque 22, aumentando assim sua pressão até o valor inicial que ele tinha na fase 1, que é atingida quando o pistão 1 chega no final do curso nos batentes 20. A água de alta pressão simultaneamente escoa para fora do tanque 23 através da válvula 6, diminuindo assim a pressão no acumulador 23 até o valor mínimo, atingido quando o pistão 1 atinge o final do curso.[0058] Phase 5 is the recharging phase of the thrust and pumping tank 22 and also the repositioning phase of the piston 1. Opening the valve 6 opens the communication between the emission tube 10 and the accumulator 23: the pistons 1 and 2 move entirely due to the pressure difference existing between the tank 22, which is at its minimum pressure (corresponding to the maximum volume of gas contained therein) and the maximum pressure of the accumulator 23 (corresponding to the minimum volume of gas contained therein). The system is calibrated so that the pressure in tank 23 is always greater than that in tank 22. In this pressure difference, the pistons move back in tube 8, and the gas flows through valve 4, which is open, to tank 22, thus increasing its pressure to the initial value it had in phase 1, which is reached when piston 1 reaches the end of its stroke at stops 20. The high-pressure water simultaneously flows out of tank 23 through valve 6, thus decreasing the pressure in accumulator 23 to the minimum value, reached when piston 1 reaches the end of its stroke.

[0059] O tanque 22 está portanto pronto para suprir um novo impulso de pressão. O tanque 23, por outro lado, está a uma menor pressão do que ele tinha inicialmente na fase 1 e com um nível de água que é também mais baixo. A recuperação da pressão e do nível de água no acumulador 23 é afetada pela agitação do grupo 24 de bombas de alta prevalescência que succiona água do ambiente marítimo através da admissão de água do mar 2 25 e força-a para o tanque 23, com a válvula 6 fechada, até que o nível inicial da água e a pressão tenham sido restabelecidos com base no nível de pressão medido pelo sensor 29 que aciona o relé no circuito do motor da bomba.[0059] Tank 22 is therefore ready to supply a new pressure boost. Tank 23, on the other hand, is at a lower pressure than it initially had in phase 1 and with a water level that is also lower. The recovery of the pressure and water level in accumulator 23 is affected by the agitation of the group 24 of high-prevalence pumps that suck water from the sea environment through the seawater inlet 2 25 and force it into tank 23, with valve 6 closed, until the initial water level and pressure have been reestablished based on the pressure level measured by sensor 29 that actuates the relay in the pump motor circuit.

[0060] Isto é seguido pela fase 6-bis: com as válvulas 4 e 6 fechadas, a válvula 7, primeiro fechada, é aberta e coloca a câmara 7 em comunicação, através do acumulador, com o ambiente externo, a água contida na câmara de empuxo hidráulico 17 escoa para fora pela ação das molas de retenção 21 e o mecanismo de fechamento é levado para a posição de abertura.[0060] This is followed by phase 6-bis: with valves 4 and 6 closed, valve 7, first closed, is opened and puts chamber 7 in communication, via the accumulator, with the external environment, the water contained in the hydraulic thrust chamber 17 flows out by the action of the retaining springs 21 and the closing mechanism is brought to the opening position.

[0061] A fase 7 segue: a válvula 5 é aberta e coloca o tanque de gás 38 em comunicação com a câmara de empuxo 9. A diferença de pressão entre a câmara 9 e o tubo 10 permite que o pistão deslize ao longo do cilindro para a posição desejada. A diferença de pressão inicial é adequadamente calibrada. Quando a posição final tiver sido atingida pelo pistão 2, o bloqueio do mesmo pistão interfere através da inserção do batente 53.[0061] Phase 7 follows: valve 5 is opened and places gas tank 38 in communication with thrust chamber 9. The pressure difference between chamber 9 and tube 10 allows the piston to slide along the cylinder to the desired position. The initial pressure difference is suitably calibrated. When the final position has been reached by piston 2, blocking of the same piston intervenes by inserting stop 53.

[0062] A fase 8 segue: a válvula 5 comuta, colocando o tanque de baixa pressão 37 em comunicação com a câmara de empuxo, abaixando a pressão desta e diminuindo a densidade do ar para reduzir o efeito de amortecimento do ar na fase de impacto entre os pistões.[0062] Phase 8 follows: valve 5 switches, placing the low pressure tank 37 in communication with the thrust chamber, lowering the pressure of the latter and decreasing the density of the air to reduce the cushioning effect of the air in the impact phase between the pistons.

[0063] Em decorrência desta última fase, a pressão no tanque 37 aumenta e em 38 diminui. O sensor 42 revela a pressão em 37 e, acima de um valor de patamar, que pode ser calibrado, aciona o relé 41 que dá partida no motor 39 que ativa o compressor 36 que, pela sucção do gás de 37 e seu envio para 38, restabelece os valores de pressão iniciais abaixando-o no tanque 37 e aumentando-o no tanque 38.[0063] As a result of this last phase, the pressure in tank 37 increases and in 38 it decreases. Sensor 42 detects the pressure in 37 and, above a threshold value, which can be calibrated, activates relay 41 which starts motor 39 which activates compressor 36 which, by sucking gas from 37 and sending it to 38, reestablishes the initial pressure values, lowering it in tank 37 and increasing it in tank 38.

[0064] Finalmente, antes da reativação do dispositivo para o suprimento de um novo impulso de pressão, o sistema, através do sensor de pressão 31, verifica se a pressão no tanque 22 é a estabelecida e, se for menor por causa de pequenas perdas de gás em decorrência de vazamento, a válvula do secador 33 é aberta, que permite a passagem de gás do tanque 23 para 22, que assim supre a massa de ar de reintegração também ativando a partida do grupo de bombas 24 para restabelecer o valor de pressão no acumulador 23 que é adequadamente recarregado com gás nos batentes na estação de superfície. O secador 33 elimina os resíduos de água que levariam à formação de gelo dentro da válvula 4 durante a expansão de empuxo.[0064] Finally, before reactivating the device to supply a new pressure boost, the system, via the pressure sensor 31, checks whether the pressure in tank 22 is the established one and, if it is lower due to small gas losses due to leakage, the dryer valve 33 is opened, allowing gas to pass from tank 23 to 22, which thus supplies the reintegration air mass, also activating the start of the pump group 24 to reestablish the pressure value in the accumulator 23, which is adequately recharged with gas at the stops at the surface station. The dryer 33 eliminates water residues that would lead to the formation of ice inside the valve 4 during thrust expansion.

Electromagnetic Piston Activation System

[0065] Os pistões do percutor e da bomba podem ser ativados por meio de forças eletromagnéticas usando este método sozinho para a propulsão do pistão percutor 1 ou este combinado com sistema de ativação pneumático e hidráulico supradescrito.[0065] The striker and pump pistons may be actuated by electromagnetic forces using this method alone for propelling the striker piston 1 or this combined with the pneumatic and hydraulic actuation system described above.

[0066] Em princípio, o cilindro 8, mostrado na figura 21, é neste caso equipado com uma um solenóide integral com ele, que gera um campo magnético dentro do tubo de empuxo 9 com linhas de campo 54 também com um componente radial, consistindo em uma bobina de indução 55. O pistão percutor 1 é por sua vez equipado com um solenóide do induzido 56 com um eixo que sempre coincide com o eixo do tubo de empuxo 9. Os dois solenóides podem pertencer a circuitos elétricos separados, ou eles podem ser conectados em série. Uma corrente de alta amperagem produzida pelas baterias 59, modulada por meio do sistema de controle 63, é injetada no solenóide 55, gerando uma variação no campo magnético que induz uma corrente no solenóide do induzido 56 que assim gera uma força de Lorentz repulsiva no próprio induzido 56, pela interação com as linhas de campo 54, com um componente axial adequado para acelerar o pistão 1 ao longo do tubo de empuxo 9. Quando os solenóides são conectados em série, a corrente no solenóide 56 que produz a força de Lorentz pode ser coletada por meio de contatos deslizantes.[0066] In principle, the cylinder 8, shown in figure 21, is in this case equipped with a solenoid integral with it, which generates a magnetic field inside the thrust tube 9 with field lines 54 also with a radial component, consisting of an induction coil 55. The striking piston 1 is in turn equipped with an armature solenoid 56 with an axis that always coincides with the axis of the thrust tube 9. The two solenoids can belong to separate electrical circuits, or they can be connected in series. A high amperage current produced by batteries 59, modulated by means of control system 63, is injected into solenoid 55, generating a variation in the magnetic field that induces a current in the armature solenoid 56 which thus generates a repulsive Lorentz force in the armature 56 itself, by interaction with field lines 54, with an axial component suitable for accelerating piston 1 along thrust tube 9. When the solenoids are connected in series, the current in solenoid 56 that produces the Lorentz force can be collected by means of sliding contacts.

[0067] O sistema de empuxo eletromagnético pode também ser produzido por pistas de indução 57, representado na figura 22, consistindo em dois ou mais condutores adjacentes 57, denominados pistas, conectados por meio de um induzido condutor 58 montado integral com o pistão percutor 1 e em contato com as pistas 57 por meio de contatos elétricos também produzidos através das esferas ou rolos 60 do mancal no qual o pistão percutor 1 funciona. As duas pistas condutoras 57 são alimentadas nas extremidades que situam-se no mesmo lado com polaridades opostas, de maneira que a corrente produzida pelas baterias 64 seja injetada em uma pista e direcionada para a pista paralela através do induzido 58 que fecha o circuito através das esferas do condutor 60. As correntes que circulam nas pistas induzem um campo magnético com linhas de campo aproximadamente circulares dispostas em planos ortogonais ao eixo das pistas 57, gerando assim uma força de Lorentz no induzido 58 eletricamente conectado em série com as pistas 57 e mecanicamente integral com o pistão percutor 1, que é assim acelerado ao longo do tubo de empuxo 9. Também neste caso, existe uma bobina de indução 55, ilustrada na figura 22, que, entretanto, tem um número muito menor de espiras com relação ao caso anterior, já que não é usada para a fase de propulsão do pistão da bomba 2, mas somente na sua fase de reposicionamento ao longo do tubo de empuxo 9 como descrito a seguir.[0067] The electromagnetic thrust system may also be produced by induction tracks 57, represented in figure 22, consisting of two or more adjacent conductors 57, called tracks, connected by means of a conductive armature 58 mounted integral with the striking piston 1 and in contact with the tracks 57 by means of electrical contacts also produced through the balls or rollers 60 of the bearing in which the striking piston 1 operates. The two conductive tracks 57 are fed at the ends that are situated on the same side with opposite polarities, so that the current produced by the batteries 64 is injected into one track and directed to the parallel track through the armature 58 that closes the circuit through the spheres of the conductor 60. The currents circulating in the tracks induce a magnetic field with approximately circular field lines arranged in planes orthogonal to the axis of the tracks 57, thus generating a Lorentz force in the armature 58 electrically connected in series with the tracks 57 and mechanically integral with the striking piston 1, which is thus accelerated along the thrust tube 9. Also in this case, there is an induction coil 55, illustrated in figure 22, which, however, has a much smaller number of turns with respect to the previous case, since it is not used for the propulsion phase of the pump piston 2, but only in its repositioning phase along the thrust tube 9. as described below.

[0068] O pistão percutor 1 pode também ser impulsionado por meio de um sistema misto com uma pista e induzido combinados com um sistema de enrolamento de solenóide, de forma que exista uma bobina 55 com um alto número de espiras junto com o solenóide 56, pistas 57 com o induzido 58 no mesmo dispositivo.[0068] The striking piston 1 can also be driven by means of a mixed system with a track and armature combined with a solenoid winding system, so that there is a coil 55 with a high number of turns together with the solenoid 56, tracks 57 with the armature 58 in the same device.

[0069] No caso da atuação eletromagnética do pistão percutor 1, já que ele não tem que garantir uma vedação de ar pressurizado, este funciona no tubo de empuxo por meio de mancais de rolo ou esfera 60 com um atrito muito baixo, favorecendo a eficiência mecânica do dispositivo, e o próprio pistão 1 pode ser completamente perfurado e com menor diâmetro do cilindro 8, permitindo assim a passagem de ar através e em torno do pistão 1, evitando efeitos de atenuação do impacto com o pistão 2 por causa da presença de um amortecimento de ar entre o pistão percutor e o pistão da bomba, e também permitindo que o pistão percutor 1 não interfira no seu curso com o batente 53. Em algumas modalidades de construção, isto permite não somente que o sistema de pressurização de ar e água seja evitado, mas também o sistema de sucção de ar na câmara de empuxo 9, favorecendo a simplicidade de construção e redução de peso do dispositivo.[0069] In the case of electromagnetic actuation of the striking piston 1, since it does not have to guarantee a seal of pressurized air, it operates in the thrust tube by means of roller or ball bearings 60 with very low friction, favoring the mechanical efficiency of the device, and the piston 1 itself can be completely perforated and with a smaller diameter than the cylinder 8, thus allowing the passage of air through and around the piston 1, avoiding impact attenuation effects with the piston 2 due to the presence of an air cushion between the striking piston and the pump piston, and also allowing the striking piston 1 not to interfere in its stroke with the stop 53. In some construction modalities, this allows not only the air and water pressurization system to be avoided, but also the air suction system in the thrust chamber 9, favoring the simplicity of construction and weight reduction of the device.

[0070] O pistão da bomba 2 é também equipado, tanto no caso de funcionamento com pistas do condutor quanto também no caso de uma bobina de indução 55, com uma bobina induzida 61 que é provida com um número muito menor de espiras do que do pistão percutor 1 e possivelmente também equipado com uma chave controlada que é possivelmente fechada, permitindo a circulação da corrente na bobina induzida 61 a partir de 55, somente no final do curso de bombeamento para produzir uma força de Lorentz somente no tempo necessário para o reposicionamento do pistão 2, depois do que a chave controlada reabre o circuito da bobina induzida 61, tornando-a inativa. A função da bobina 61, de fato, não é propulsão para o pistão 2 no momento do bombeamento, as é simplesmente gerar as forças, muito menores, necessárias no único movimento retrógrado do pistão 2 na fase de reposicionamento ao longo do tubo de empuxo 9.[0070] The pump piston 2 is also equipped, both in the case of operation with conductor tracks and also in the case of an induction coil 55, with an induced coil 61 which is provided with a much smaller number of turns than that of the striking piston 1 and possibly also equipped with a controlled switch which is possibly closed, allowing the circulation of the current in the induced coil 61 from 55, only at the end of the pumping stroke to produce a Lorentz force only in the time necessary for the repositioning of the piston 2, after which the controlled switch reopens the circuit of the induced coil 61, rendering it inactive. The function of the coil 61, in fact, is not propulsion for the piston 2 at the time of pumping, but is simply to generate the forces, much smaller, necessary in the single retrograde movement of the piston 2 in the repositioning phase along the thrust tube 9.

[0071] O reposicionamento dos pistões 1 e 2, depois que eles tiverem atingido o ciclo de bombeamento, ocorre pela inversão das correntes na bobina 55 e/ou pistas 57, acionadas pelo controlador 63 e/ou 62, produzindo assim uma inversão da força de Lorentz que empurra os pistões 1 e 2 para descer ao longo do cilindro 8 nas direções dos batentes 20. O pistão 1, devidamente dimensionados, passa sem interferir nos batentes 53, já que sua seção é menor que a do cilindro 8, ao passo que o pistão 2 é bloqueado por esses. O sistema portanto fica pronto para uma nova emissão acústica.[0071] The repositioning of pistons 1 and 2, after they have reached the pumping cycle, occurs by inverting the currents in coil 55 and/or tracks 57, driven by controller 63 and/or 62, thus producing an inversion of the Lorentz force that pushes pistons 1 and 2 to descend along cylinder 8 in the directions of stops 20. Piston 1, suitably dimensioned, passes without interfering with stops 53, since its cross-section is smaller than that of cylinder 8, while piston 2 is blocked by them. The system is therefore ready for a new acoustic emission.

[0072] O sistema de atuação eletromagnético pode ter uma simplificação adicional com relação à atuação hidropneumática consistindo na eliminação do mecanismo de fechamento 3 e circuitos de atuação relativos.[0072] The electromagnetic actuation system may have a further simplification with respect to hydropneumatic actuation consisting in the elimination of the closing mechanism 3 and relative actuation circuits.

[0073] Finalmente, a figura 23 representa, por exemplo, um sistema de propulsão misto para o pistão percutor tanto com ativação pneumática, pelo curso do gás de alta pressão envidado através da válvula 4, quanto eletromagnético, operado com bobinas 55 e 56. Neste caso, o pistão percutor é um pistão hermético a ar, como pode-se ver na figura 23. O sistema de reposicionamento dos pistões pode ocorrer neste caso somente (mesmo se não necessariamente) eletromagneticamente, excluindo a fase 7, operado por meio da válvula 5 e do sistema de pressurização relativo. A planta de pressurização deste sistema misto está ilustrada na figura 24 cujo funcionamento é idêntico ao descrito na figura 20, o sistema misto ilustrado entretanto não tendo o tanque 22 e também o sistema de mecanismo de fechamento da câmara 10.[0073] Finally, figure 23 represents, for example, a mixed propulsion system for the striking piston with both pneumatic activation, by the high pressure gas flow sent through valve 4, and electromagnetic, operated with coils 55 and 56. In this case, the striking piston is an air-tight piston, as can be seen in figure 23. The piston repositioning system can occur in this case only (although not necessarily) electromagnetically, excluding phase 7, operated by means of valve 5 and the relative pressurization system. The pressurization plant of this mixed system is illustrated in figure 24, whose operation is identical to that described in figure 20, the mixed system illustrated however not having the tank 22 and also the chamber closing mechanism system 10.

Detailed Description of a Vehicle's Structure

[0074] O sistema supradescrito e, em particular, um veículo individual com seu equipamento à bordo, a fonte sísmica marítima acústica e dispositivos para sua atuação estão ilustrados, por exemplo, na figura 25, que mostra uma seção transversal esquemática longitudinal da unidade de potência A do veículo no qual existe também parte das instalações descritas na figura 24. Cinco compartimentos podem ser distintos: um compartimento situado na ogiva dianteira contendo o sistema de guia e controle 65; um compartimento 67 contendo baterias de relé e controladores de potência de acordo com a descrição da legenda; um compartimento 68 que aloja a casa de máquina e em particular as bombas 24 e compressor 36 com os relativos motores, o motor elétrico 77 para ativar os hélices de empuxo e manobra 74, acionados por meio do redutor 72 e eixo de transmissão 73, o tubo B do hélice 74 sendo integral com a aleta de suporte 80 rotacionada pelo acionador 75 para permitir a orientação do empuxo do sistema hélice e aumentar a capacidade de manobra do veículo; o compartimento 69 que aloja os tanques de pressurização para o gás e água pressurizados suprem ao tubo de emissão acústica de acordo com a descrição apresentada e a nomeclatura da legenda; um compartimento de válvula 70 no qual todas as válvulas de controle dos fluidos técnicos supridos ao tubo de emissão de acordo com a descrição apresentada são montados e a nomeclatura da legenda, todos os tubos terminais deixando o dito compartimento, que são direcionados para a unidade D e em particular os tubos terminais T4, T5, T6, T7 e T13, compartimento 70 também alojando os servomotores 71 para ativar os lemes C que giram em torno dos eixos 79, e uma válvula de descarga de água 78 no mar conectada no dispositivo de comutação das válvulas 7 e 13.[0074] The above-described system and, in particular, an individual vehicle with its on-board equipment, the acoustic sea seismic source and devices for its actuation are illustrated, for example, in Figure 25, which shows a schematic longitudinal cross-section of the power unit A of the vehicle in which there is also part of the installations described in Figure 24. Five compartments can be distinguished: a compartment situated in the front warhead containing the guidance and control system 65; a compartment 67 containing relay batteries and power controllers according to the description in the caption; a compartment 68 housing the engine room and in particular the pumps 24 and compressor 36 with the relative motors, the electric motor 77 for activating the thrust and maneuvering propellers 74, driven by means of the reducer 72 and transmission shaft 73, the tube B of the propeller 74 being integral with the support vane 80 rotated by the actuator 75 to allow the thrust orientation of the propeller system and increase the maneuverability of the vehicle; the compartment 69 housing the pressurization tanks for the pressurized gas and water supplying the acoustic emission tube according to the description given and the nomenclature of the legend; a valve compartment 70 in which all the control valves of the technical fluids supplied to the emission pipe according to the description given are mounted and the nomenclature of the legend, all the terminal pipes leaving said compartment, which are directed to the unit D and in particular the terminal pipes T4, T5, T6, T7 and T13, compartment 70 also housing the servomotors 71 for activating the rudders C which rotate around the axes 79, and a water discharge valve 78 into the sea connected to the switching device of the valves 7 and 13.

[0075] A figura 26 ilustra uma seção transversal longitudinal da unidade D do veículo, associada com a unidade A previamente descrita, e a junta H, consistindo no flange de conexão 81, os cabos de entrada 84, o amortecedor antissolavanco 85 disposto entre esses, as conexões 83 entre os cabos 84 e os flanges 81, e revestimento corrugado flexível 82. Os terminais dos dutos de pressão T4, T5, T6, T7 e T13 e os terminais elétricos Te55, são visíveis. A parte D do veículo, por outro lado, aloja uma fonte sísmica acústica marítima de acordo com as descrições apresentadas e em particular um tubo de emissão no qual as forças de empuxo do pistão percutor são parcialmente do tipo pneumático e parcialmente do tipo eletromagnético com solenóides e o dispositivo de reposicionamento dos pistões é do tipo hidráulico de acordo com as descrições apresentadas. Finalmente, os lemes E giram em torno dos eixos 87 ativados pelos servomotores 86.[0075] Figure 26 illustrates a longitudinal cross-section of unit D of the vehicle, associated with unit A previously described, and joint H, consisting of the connecting flange 81, the input cables 84, the anti-jolt damper 85 arranged between them, the connections 83 between the cables 84 and the flanges 81, and flexible corrugated covering 82. The terminals of the pressure ducts T4, T5, T6, T7 and T13 and the electrical terminals Te55, are visible. Part D of the vehicle, on the other hand, houses a marine acoustic seismic source according to the descriptions given and in particular an emission tube in which the thrust forces of the striking piston are partly of the pneumatic type and partly of the electromagnetic type with solenoids and the device for repositioning the pistons is of the hydraulic type according to the descriptions given. Finally, the rudders E rotate around the axes 87 activated by the servomotors 86.

[0076] A figura 27 representa a seção transversal do veículo como um todo, unidades A e E supradescritas conectadas pela junta H, em configuração de navegação.[0076] Figure 27 represents the cross-section of the vehicle as a whole, units A and E described above connected by joint H, in navigation configuration.

[0077] A figura 28 representa uma unidade de potência A de um veículo que está carregando uma fonte sísmica diferente daquela especificamente aqui descrita. Neste caso, considera-se que a fonte sísmica alojada na unidade D do veículo é considerada libere fluidos técnicos na água, por exemplo, ar e/ou água, supridos pelos vários tanques alojados no compartimento 69, com propósitos de ilustração, dois estão representados, o primeiro 94 e o último 95, cujos distribuidores são controlados pelas respectivas válvulas 97 e 98, somente duas estão representadas, a primeira e a última, alojadas no compartimento 70. A liberação de fluidos técnicos na água diminui o peso do veículo durante operação da fonte sísmica e consequentemente modifica as condições de flutuabilidade do veículo durante navegação. O tanque 90 compensa a configuração, modificando o peso carregado com o curso das bombas 89, ativadas pelo motor 26, que bombeia água do ambiente marítimo, através da admissão de água do mar 25, para o tanque 90, modificando assim a quantidade de água 92 à bordo e as condições de flutuabilidade do veículo que é mantida em condições de flutuação neutra. O tanque 90 é equipado com septos divisórios 91 para limitar as flutuações do líquido no tanque (lama) que poderia perturbar a dirigibilidade e estabilidade do veículo. O tanque 90 contém gás pressurizado 93 para permitir que a água seja esvaziada do tanque 90 através da válvula controlada 96 que permite que a água seja descarregada no mar, a dita operação sendo realizada simultaneamente com o recarregamento dos fluidos técnicos nos tanques alojados no compartimento 69 nos batentes na estação de superfície.[0077] Figure 28 represents a power unit A of a vehicle that is carrying a seismic source different from that specifically described herein. In this case, it is considered that the seismic source housed in unit D of the vehicle is considered to release technical fluids into the water, for example, air and/or water, supplied by the various tanks housed in compartment 69, for illustration purposes, two are represented, the first 94 and the last 95, whose distributors are controlled by the respective valves 97 and 98, only two are represented, the first and the last, housed in compartment 70. The release of technical fluids into the water decreases the weight of the vehicle during operation of the seismic source and consequently modifies the buoyancy conditions of the vehicle during navigation. Tank 90 compensates for the configuration by modifying the weight carried by the stroke of pumps 89, activated by engine 26, which pump water from the marine environment, via seawater intake 25, into tank 90, thus modifying the quantity of water 92 on board and the buoyancy conditions of the vehicle which are maintained in neutral buoyancy conditions. Tank 90 is equipped with dividing septa 91 to limit fluctuations of the liquid in the tank (sludge) which could disturb the drivability and stability of the vehicle. Tank 90 contains pressurized gas 93 to allow water to be emptied from tank 90 via controlled valve 96 which allows water to be discharged into the sea, said operation being carried out simultaneously with the refilling of technical fluids in the tanks housed in compartment 69 at the stops at the surface station.

General System Structure Legend

[0078] A Unidade de potência[0078] The Power Unit

[0079] B Hélice[0079] B Propeller

[0080] C Superfície de controle de configuração[0080] C Configuration control surface

[0081] D Fonte sísmica[0081] D Seismic source

[0082] E Superfície de controle de configuração[0082] E Configuration Control Surface

[0083] F Difusor de fonte[0083] F Source diffuser

[0084] G Sistema de cabo de reboque[0084] G Tow rope system

[0085] H junta rígida, elástica ou solta[0085] H rigid, elastic or loose joint

[0086] I Cabo de transmissão de dados[0086] I Data transmission cable

[0087] IR Cabo umbilical para conexão com a estação de superfície[0087] IR Umbilical cable for connection to surface station

[0088] L Transmissores/receptores para sinais acústicos à bordo[0088] L Transmitters/receivers for on-board acoustic signals

[0089] M Antena para transmissões de rádio à bordo[0089] M Antenna for on-board radio transmissions

[0090] N Transmissor/receptor da estação de serviço[0090] N Service station transmitter/receiver

[0091] O Antena para transmissões de rádio da estação de serviço[0091] The Antenna for radio transmissions of the service station

[0092] P Cavidade de inspeção[0092] P Inspection cavity

[0093] Q Estrutura tubular da estação[0093] Q Station tubular structure

[0094] R Sistema de armazenamento e processamento de dados[0094] R Data storage and processing system

[0095] S Transmissor/receptor da estação de serviço com a estação de terra[0095] S Service station transmitter/receiver with ground station

[0096] T Antena do transmissor S[0096] T Transmitter antenna S

[0097] U Coletor de cabo[0097] U Cable Collector

[0098] V Camada de gelo[0098] V Ice layer

[0099] W, Y Tanque para fluidos técnicos[0099] W, Y Tank for technical fluids

[0100] X Grupo de geração de eletricidade[0100] X Electricity generation group

[0101] Z Cabo de transmissão de dados[0101] Z Data transmission cable

[0102] Legenda da fonte sísmica[0102] Seismic source legend

[0103] 1 Pistão do percutor (por exemplo, 10 cm de diâmetro)[0103] 1 Striker piston (e.g. 10 cm diameter)

[0104] 2 Pistão da bomba[0104] 2 Pump piston

[0105] 3 Mecanismo de fechamento[0105] 3 Closing mechanism

[0106] 4 Válvula de entrada de ar de alta pressão (por exemplo, 200 bar)[0106] 4 High pressure air inlet valve (e.g. 200 bar)

[0107] 5 Válvula de entrada de ar de baixa pressão (por exemplo, 2 bar) parareposicionar o pistão 2, comutável no tanque de vácuo para succionar ar da câmara de empuxo (por exemplo, 0,1 bar)[0107] 5 Low pressure air inlet valve (e.g. 2 bar) for repositioning piston 2, switchable in the vacuum tank to suck air from the thrust chamber (e.g. 0.1 bar)

[0108] 6 Válvula de entrada de água de alta pressão (por exemplo, 205 bar)[0108] 6 High pressure water inlet valve (e.g. 205 bar)

[0109] 7 Válvula de entrada de ar de alta pressão (por exemplo, 200 bar)[0109] 7 High pressure air inlet valve (e.g. 200 bar)

[0110] 8 Tubo cilíndrico (por exemplo, comprimento geral 2 m)[0110] 8 Cylindrical tube (e.g. overall length 2 m)

[0111] 9 Tubo de empuxo do percutor[0111] 9 Striker thrust tube

[0112] 10 Tubo de emissão[0112] 10 Emission tube

[0113] 11 Difusor[0113] 11 Diffuser

[0114] 12 Ambiente marítimo (pressão de referência, por exemplo, 2 bar)[0114] 12 Marine environment (reference pressure e.g. 2 bar)

[0115] 13 Válvula de saída de água do tubo de emissão 10 durante a inserção domecanismo de fechamento 3 (descarga no ambiente marítimo no nível de navegação) comutável na entrada de água de alta pressão[0115] 13 Water outlet valve of the emission pipe 10 during insertion of the closing mechanism 3 (discharge into the marine environment at navigation level) switchable at the high pressure water inlet

[0116] 14 Válvula de entrada de água de alta pressão na câmara de empuxohidráulico 19 do mecanismo de fechamento 3 (por exemplo, 200 bar)[0116] 14 High pressure water inlet valve into hydraulic thrust chamber 19 of closing mechanism 3 (e.g. 200 bar)

[0117] 15 Válvula de saída de água da câmara de empuxo hidráulico 19 domecanismo de fechamento 3 (descarga no ambiente marítimo na pressão de navegação)[0117] 15 Water outlet valve of the hydraulic thrust chamber 19 of the closing mechanism 3 (discharge into the marine environment at navigation pressure)

[0118] 16 Batentes de fim de curso do pistão da bomba 2 no tubo de emissão 10[0118] 16 Pump piston end stops 2 in emission tube 10

[0119] 17 Câmara de empuxo pneumático do mecanismo de fechamento 3[0119] 17 Pneumatic thrust chamber of the closing mechanism 3

[0120] 18 Sede do mecanismo de fechamento 3 no tubo de emissão 10[0120] 18 Seat of the closing mechanism 3 in the emission tube 10

[0121] 19 Câmara de empuxo hidráulico do mecanismo de fechamento 3[0121] 19 Hydraulic thrust chamber of the closing mechanism 3

[0122] 20 Batentes de fim de curso do pistão percutor 1 na câmara de empuxo 9[0122] 20 End stops of the striking piston 1 in the thrust chamber 9

[0123] 21 Molas de retenção do mecanismo de fechamento (fases 4-bis, 6-bis)[0123] 21 Closing mechanism retaining springs (phases 4-bis, 6-bis)

[0124] 22 Gás de empuxo e tanque de bombeamento (por exemplo, 200 bar)[0124] 22 Buoyancy gas and pumping tank (e.g. 200 bar)

[0125] 23 Tanque acumulador de água de alta pressão (por exemplo, 205 bar)[0125] 23 High pressure water storage tank (e.g. 205 bar)

[0126] 24 Grupo da bomba de alta prevalescência[0126] 24 High prevalence pump group

[0127] 25 Bombas de água de admissão de água do mar[0127] 25 Seawater intake water pumps

[0128] 26 Motor elétrico de alta potência para ativar o grupo de bombeamento 24[0128] 26 High-power electric motor for activating the pumping group 24

[0129] 27 Bateria de suprimento do motor 26[0129] 27 Engine supply battery 26

[0130] 28 Relé de ativação do motor 26[0130] 28 Motor activation relay 26

[0131] 29 Sensor de pressão[0131] 29 Pressure sensor

[0132] 30 Linha de sinal de controle do relé[0132] 30 Relay control signal line

[0133] 31 Sensor de pressão[0133] 31 Pressure sensor

[0134] 32 Linha de sinal de controle do relé[0134] 32 Relay control signal line

[0135] 33 Secador de gás equipado com válvula de reintegração de gás no tanque 22[0135] 33 Gas dryer equipped with gas reintegration valve in tank 22

[0136] 34 Linha de sinal de controle do secador de válvula 33[0136] 34 Valve dryer control signal line 33

[0137] 35 Linha de sinal de controle do relé[0137] 35 Relay control signal line

[0138] 36 Compressor volumétrico de baixa potência[0138] 36 Low power volumetric compressor

[0139] 37 Tanque de baixa pressão para esvaziar ar do tubo de empuxo 9[0139] 37 Low pressure tank for emptying air from thrust tube 9

[0140] 38 Tanque de sobrepressão para esvaziar água do tubo de emissão 10[0140] 38 Overpressure tank for emptying water from the emission pipe 10

[0141] 39 Motor elétrico de baixa potência para ativação do compressor 36[0141] 39 Low power electric motor for compressor activation 36

[0142] 40 Baterias de alimentação do motor 39[0142] 40 Engine power batteries 39

[0143] 41 Relé para ativação do motor 39[0143] 41 Relay for motor activation 39

[0144] 42 Sensor de pressão[0144] 42 Pressure sensor

[0145] 43 Linha de sinal de controle do relé 41[0145] 43 Relay control signal line 41

[0146] 44 Caixa-válvula[0146] 44 Valve box

[0147] 45 Pistão do alojamento da caixa 44[0147] 45 Housing piston 44

[0148] 46 Distância de passagem de gás[0148] 46 Gas passage distance

[0149] 47 Cilindro do alojamento da haste 49[0149] 47 Rod housing cylinder 49

[0150] 48 Caixa do percutor[0150] 48 Firing housing

[0151] 49 Haste da válvula[0151] 49 Valve stem

[0152] 50 Cabeça frustocônica da válvula[0152] 50 Fructoconical valve head

[0153] 51 Sede da cabeça 50[0153] 51 Head seat 50

[0154] 52 Distância de adução de gás comprimido[0154] 52 Compressed gas supply distance

[0155] 53 Batente removível do pistão da bomba 2[0155] 53 Removable pump piston stop 2

[0156] 54 Linhas de campo geradas pela bobina 55[0156] 54 Field lines generated by coil 55

[0157] 55 Bobina de indução integral com o cilindro 8 (e com o tubo de empuxo 9)[0157] 55 Induction coil integral with cylinder 8 (and thrust tube 9)

[0158] 56 Solenóide induzido integral com o percutor 1[0158] 56 Armature solenoid integral with striker 1

[0159] 57 Pistas de indução[0159] 57 Induction tracks

[0160] 58 Induzido condutor integral como o pistão percutor 1[0160] 58 Armature conductor integral with the striking piston 1

[0161] 59 Bateria de suprimento da bobina 55[0161] 59 Coil supply battery 55

[0162] 60 Esferas/rolos do mancal[0162] 60 Ball/roller bearings

[0163] 61 Bobina induzida integral com o pistão da bomba[0163] 61 Inductors coil integral with pump piston

[0164] 62 Controlador de corrente de pistas 57[0164] 62 Track current controller 57

[0165] 63 Controlador de corrente da bobina 55[0165] 63 Coil current controller 55

[0166] 64 Bateria de suprimento das pistas 57[0166] 64 Runway 57 supply battery

[0167] 65 Unidade de guia e controle[0167] 65 Guidance and control unit

[0168] 66 União de serviço para recarga de baterias, fluidos técnicos,descarregamento de dados[0168] 66 Service union for recharging batteries, technical fluids, data downloading

[0169] 67 Compartimento de bateria, relé, controladores de energia[0169] 67 Battery compartment, relay, power controllers

[0170] 68 Sala de máquina[0170] 68 Machine room

[0171] 69 Compartimento do tanque de pressurização de ar/água[0171] 69 Air/water pressurization tank compartment

[0172] 70 Compartimento de válvula[0172] 70 Valve compartment

[0173] 71 Servomotores elétricos/hidráulicos para ativação do leme[0173] 71 Electric/hydraulic servomotors for rudder activation

[0174] 72 Redutor[0174] 72 Reducer

[0175] 73 Eixo de transmissão[0175] 73 Drive shaft

[0176] 74 Hélice de propulsão/manobra[0176] 74 Propulsion/maneuvering propeller

[0177] 75 Servomotores elétricos/hidráulicos para rotação do hélice azimutal B[0177] 75 Electric/hydraulic servomotors for azimuth propeller rotation B

[0178] 76 Bateria para suprimento de energia ao motor do hélice 77 e instalaçõeseletrônicas à bordo[0178] 76 Battery for power supply to propeller motor 77 and on-board electronic installations

[0179] 77 Motor de ativação do hélice de propulsão/manobra 74[0179] 77 Propulsion/Maneuvering Propeller Activation Motor 74

[0180] 78 Água de descarga do mar pelas válvulas 7 e 13[0180] 78 Sea water discharge through valves 7 and 13

[0181] 79 Eixo do leme[0181] 79 Rudder shaft

[0182] 80 Aleta de suporte do hélice B[0182] 80 Propeller support fin B

[0183] 81 Flange de conexão da junta H[0183] 81 H-joint connection flange

[0184] 82 Revestimento corrugado elástico à prova d'água[0184] 82 Waterproof elastic corrugated coating

[0185] 83 Junta do cabo de reboque[0185] 83 Tow rope joint

[0186] 84 Cabo de reboque[0186] 84 Tow rope

[0187] 85 Amortecedor antissolavanco[0187] 85 Anti-jolt shock absorber

[0188] 86 Servomotor elétrico/hidráulico para ativação do leme E[0188] 86 Electric/hydraulic servomotor for rudder activation E

[0189] 87 Eixo do leme E[0189] 87 Rudder shaft E

[0190] 88 Baterias de alimentação do hélice 77[0190] 88 Propeller power batteries 77

[0191] 89 Bomba de água do tanque de compensação[0191] 89 Surge tank water pump

[0192] 90 Tanque de compensação[0192] 90 Compensation tank

[0193] 91 Septo divisor antilama[0193] 91 Anti-mud dividing septum

[0194] 92 Água de compensação[0194] 92 Compensation water

[0195] 93 Ar pressurizado[0195] 93 Pressurized air

[0196] 94 Tanque número 1 - primeiro da bateria - para o suprimento de fluidostécnicos à fonte D[0196] 94 Tank number 1 - first of the battery - for supplying technical fluids to source D

[0197] 95 Tanque número N - último da bateria - para o suprimento de fluidostécnicos à fonte D[0197] 95 Tank number N - last of the battery - for supplying technical fluids to source D

[0198] 96 Válvula de descarga de água do tanque de compensação[0198] 96 Surge tank water discharge valve

[0199] 97 Válvula número 1 para o suprimento de fluidos técnicos à fonte D[0199] 97 Valve number 1 for supplying technical fluids to source D

[0200] 98 Válvula número N para o suprimento de fluidos técnicos à fonte D[0200] 98 Valve number N for supplying technical fluids to source D

Claims

1. A system for generating pressure waves for deep seismic surveys in an underwater environment, comprising one or more autonomous underwater vehicles arranged in a large quantity, each of the one or more autonomous underwater vehicles being configured to navigate both underwater and on the surface of the water, each of the one or more vehicles including on board or incorporating one or more seismic devices; wherein the one or more seismic devices each include a cylinder (8) defining an axis, the cylinder (8) including therein two sliding pistons: a precursor piston (1) and a pump piston (2), each of the precursor piston (1) and the pump piston (2) having two sides opposite to the axis, one of the two sides for each piston (1, 2) being an impact side, wherein the pistons (1, 2) are configured to slide along a direction parallel to said axis and configured to collide therewith in correspondence with the respective impact side of each piston (1, 2), wherein the precursor piston (1) is driven by pressurized gas along the portion (9) of the cylinder (8) towards the pump piston (2) which is in contact with the marine environment, supplied by a pressurization system pushed at a high speed towards the pump piston, situated at a distance from the first piston; the impact of the precursor piston on the pump piston produces a pressure wave that propagates along the portion (10) of the cylinder (8) to be released into the marine environment through the diffusers (11), the impact being followed by the stroke of the pump piston (2), pushed by the precursor piston; in which the pump piston (2) is in contact with water of the marine environment (12) on the side opposite to the impact side such that the pressure wave generated by the impact of the precursor piston (1) and the pump piston (2) propagates along the cylinder (8) and is released into the marine environment (12), and in which the axis of the at least one diffuser (11) is oriented substantially perpendicular to the axis of the cylinder (8).

2. System, according to claim 1, characterized by the fact that the vehicles are equipped with an automatic navigation system, an on-board data acquisition system and means for reciprocal exchange of information relating to positions, speed, configuration, navigation data and synchronization of acoustic emissions of the devices, in which the data flow and control signals are transmitted via cable and/or on an acoustic support and/or on an electromagnetic support.

3. System according to any one of claims 1 to 2, characterized in that it further comprises one or more surface stations for supplying technical services to vehicles capable of being installed on ice and also of floating on the surface, and of moving on the surface during immersions of the underwater vehicles, said surface stations including an anchorage for the vehicles for the supply of electrical energy, gas and technical fluids, for operations to control the state of efficiency of devices and installations on board the underwater vehicles and a telecommunication system, in which during navigation, the vehicles configured to be mechanically disconnected from the station or, remaining connected to it by means of an umbilical cable suitable for carrying communication cables and/or pipes for technical fluids.

4. System according to claim 1, characterized in that each vehicle carries on board or incorporates one or more devices.

5. System according to claim 1, characterized in that the stroke length of the striking piston (1) before impact with the pump piston (2) can be regulated in order to modify the acoustic emission characteristics of the same device.

6. System according to claim 1, characterized in that it further comprises a gas pressure generator to drive the precursor piston (1) against the pump piston (2).

7. System according to claim 1, characterized in that the means for generating Lorentz electromagnetic forces to propel the striking piston (1) towards the pump piston (2) through magnetic fields generated by the electrical circuits integral with the cylinder (8) and electrical circuits integral with the pistons (1, 2).

8. System according to claim 1, characterized in that the diffuser (11) is provided on each side of the first side of the cylinder (8) and on the second side of the cylinder (8) opposite the first side.

9. Method for generating pressure waves for deep seismic surveys in a marine environment (12), characterized in that the method is driven by the system as defined in any one of claims 1 to 8, in which the left part of the piston (1) is brought to high pressure, the right part communicates with the thrust tube (9) and the acceleration of the striker piston (1) is produced through the thrust chamber (9); end of the thrust stroke of the striker (1) in the thrust tube (9), impacts the striker (1) on the pump piston (2) and starts the stroke of the striker joint (1) and piston (2) that move integrally; the pistons (1) and (2) are pushed by the high pressure generated in the thrust chamber (9), causing the pumping stroke of the water along the emission chamber (10) that is expelled through the diffusers (11) and is introduced into the marine environment (12).

10. Method according to claim 9, characterized in that, after undergoing expansion following the cycle of the pistons (1, 2), the gas is recompressed: a) by means of the pressure energy accumulated in an accumulator tank (23) containing a gas and a liquid, and in which the energy is supplied by means of a pump system (24) that injects liquid that compresses the gas contained therein; b) by means of a retrograde movement of the two pistons (1) of the striker and of the pump (2), which occurs along the cylinder (8) in the opposite direction with respect to that related to the expansion phase of the gas in the launch tank (22), the movement of the piston of the pump (2) being generated by the action of the pressure of the liquid contained in the accumulator tank (23), in which the pressure is maintained at higher values with respect to that of the force in the launch tank (22) by means of the action of the pumps (24).