Brevet FR2332173A1 — publié le 19770617

La présente invention concerne un dispositif pour l'étude des fonds marins. On sait que l'étudie de la cinématique de la plate-forme continentale, par exemple, nécessite des observations et des mesures nombreuses et variées: mesures de courant, mise en évidence des phénomènes de turbulence, étude des micro- et macroformes du fond,de la macrofaune, etc. On connatt dejà des dispositifs destinés à permettre certaines de ces observations et mesures. Les dispositifs connus sont de deux types. Le premier comporte essentiellement un tripode ou un cadre prévu pour être posé sur le fond à poste fixe et portant certains appareils d'enregistrement et de mesure. Les dispositifs de ce type présentent de nombreux inconvénients, notamment du fait que, en reposant sur le sol, ils perturbent les conditions hydrodynamiques du lieu considéré, ce qui les rend impropres à l'étude des phé- noumènes de llinterface eau/sédiment. De plus, leur champ d'étude est limité de façon excessive, en particulier par manque de recul pour photographier ou filmer des accumulations de quelque importance. Le second type de dispositifs connus est constitué d'une sorte de chariot ou traîneau porteur de camérascinématographiques et tramé sur le fond sous-marin par l'intermédiaire d'un filin relié à un bateau de surface. En fonctionnement, ce type de dispositifs laboure les fonds sous-marins et les détruit, à moins que ce ne soit lui qui soit endommagé par lesdits fonds. De plus, pour pouvoir effectuer des prises de vue de quelque valeur, le ou les appareils photographiques ou cinématographiques qutil porte sont disposés à l'avant, en oblique. Par suite, comme dans le type connu précé-- dent, non seulement le champ d'observation est limité, mais encore il est impossible d'obtenir des clichés suivant une direction sensiblement verticale. La présente invention remédie aux inconvénients des dispositifs connus. Elle concerne un dispositif robuste, fiable, stable et toujours bien orienté,permet- tant d'effectuer, de façon- simultanée et continue, les diverses mesures nécessaires à ltétude de la plate-forme continentale. A cette fin, selon l'invention, le dispositif pour l'étudie des fonds sous-marins, relié à un navire et comportant un bati sur lequel sont fixes des instruments d'enregistrement et/ou de mesure, est remarquable en ce que ledit b ti est pourvu d'une queue au moins sensiblement horizontale munie à son extrémiste d'au moins une dérive d'orientation dans un plan horizontal et d'un gouvernail de profondeur réglable. Ainsi, si le dispositif selon l'invention est suspendu à un navire restant immobile, il s'oriente spontanément dans le sens du courant à cause de sa ou ses dérives. Dans ce cas, il peut etre maintenu à une hauteur determi- née au-dessus du fond en réglant la longueur du filin d'attache Mais, glace à son gouvernail de profondeur, le dispositif selon l'invention peut Entre tire à la manière d'un chalut, par un navire faisant route à vitesse reduite, tout en se maintenant à une hauteur déterminée au-dessus du fond et non pas en trayant sur le fond, comme dans certains dispositifs connus Bien ent6, en fonction de la vitesse du navire, des courants, etc.., on règle alors le gouvernail de profondeur pour obtenir la profondeur désirée Dans les deux cas précédents d'utilisation, le dispositif selon l'invention permet des prises de vue verticales. Il va de soi que, comme dans les dispositifs connus, le dispositif selon l'invention peut etre également posé sur le fond pour une période de Ion- gue durée, par exemple pour l'étude de modifications du fond au cours d'un cycle de marée ou de variations de types de temps. De préférence, pour permettre un réglage d'orientation du dispositif selon l'invention, notamment en fonction des courants et/ou de la vitesse de trac- tion, on prévoit la queue réglable en longueur, cette queue étant fhaisie d'au tant plues grande que les courants et/ou la vitesse de traction sont pins faibles.Pour pouvoir, d'une part être utilisé aussi bien au-dessus de fonds sableux que de fonds rocheux hérissés de pics, notamment lorsqu est tiré à la manière d'un chalut, d'autre part être réparé facilement en cours de mission avec des moyens techniques limités, il est avantageux que le bâti du dispositif selon l'invention soit constitué par une sorte de cage entourant et protégeant les instruments portés par ledit bâti, cette cage pouvant etre formée par des profilés assemblés. Ces instruments peuvent être des appareils de prise de vues photographiques ou cinématographiques, des projecteurs, un courantomètre et/ou un courantographe, un magnétoscope, des moyens de diffusion de matières colorées, etc. . Cette cage peut avoir la forme d'un parallélépipède. Elle-m8me peut être protégée par un ou plusieurs pare-chocs enveloppant.On prévoit des masses d'équilibrage à la partie inférieure de la cage. I1 est par ailleurs avantageux que la queue soit formée de deux profilés télescopiques parallèles, entre lesquels est monté un gouvernail de profondeur et à chacun desquels est associée une dérive. Au moins certains des instruments portes par le bâti peuvent être commandés par une sonde suspendue audit bâti au bout dlun cable de longueur déterminée, dont l'autre extrémité est reliée à un ressort faisant contrepoids à ladite sonde. Ainsi, lorsque la sonde touche le fond, le ressort ne subit plus l'action de la sonde, et il se rétracte . Cette rétractiondu ressort est utilisée pour actionner lesdits instruments. De préférence, ladite sonde comporte un contact électrique, qui lorsqu'elle bascule en touchant le fond, envoie une information au poste de commande sur le navire. On sait ainsi à quel monent lesdits instruments ont été commandés. La sonde comporte une masse pesante reliée à la face supérieure d'une plaque d'appui , par l'intermédiaire d'un système articulé. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut hêtre réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif conforme à l'invention, coupe correspondant àla ligne I-I de la figure 2. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une vue latérale, selon la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 illustre schématiquement un dispositif de déclenchement automatique des instruments portés par le dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention, montré par les figures 1 à 3, comporte un bati parallélépipédique 1, en forme de cage constituée par des profilés 2 soudés ou boulonnés entre eux. Ces profilés peuvent être en alliage d'alu minium, traité par oxydation anodique chromique. La partie inférieure et la partie supérieure de la cage 1 sont entourées par des pare-chocs elliptiques 3 et 4, qui non seulement protègent le dispositif en cas de heurts avec les fonds sous-marins, mais encore facilitent les manipulations de celui-ci, notamment en mer. Le long des grands côtés supérieurs horizontaux de la cage 1 sont prévus des tubes 5 et 6, prolongeant lesdits côtés à l'extérieur de ladite cage, d'un nieme coté de celle-ci. Des jambes de force 7 sont prévues pour supporter lesdits tubes. A l'intérieur des tubes 5 et 6 peuvent coulisser des tubes 8 et 9, respectivement, de meme longueur et dont la longueur hors des tubes 5 et 6 peut entre fixée par des vis de pression 10 et 11, se vissant dans ces derniers. A son extrémité opposée à la cage 1, chaque tube 8 ou 9 est pourvu d'une dérive 12 ou 13 d'orientation dans un plan horizontal. Par ailleurs, entre les dérives 12 et 13 est prévu un gouvernail de profondeur 14, monté pivotant autour d'un arbre 15. L'inclinaison angulaire du gouvernail 14 peut être fixée par serrage d'écrous à oreilles 16 et 17, ainsi que par des goujons de blocage (non représentés). A la partie inférieure de la cage 1, sont agencées deux quilles latérales et longitudinales 18 et 19, auxquelles sont fixées des masses d'équilibrage 20 et 2l,respectivement. A l'intérieur de la cage 1 sont montés des instruments d'enregistrement et/ ou de mesure. Sur les figures 1 à 3, à des fins de clarté, on n'a représenté qu'un boftier étanche 22 pour un appareil de prise de vues et un projecteur 23 monté à l'extrémité d'un bras pivotant réglable 24. Le boitier étanche 22 est fixé sur des montants25 solidaires des profilés 2 et délimitant une seconde cage entourant ledit boftier. Des anneaux 26 sont prévus à la partie supérieure de la cage 1 pour relier le dispositif selon l'invention à un navire, par l'intermédiaire d'un cable (non représenté). On voit qu'ainsi le dispositif selon l'invention, grace à sa constitution, peut etre utilisé de trois façon différentes: - posé sur le fond pour une période de longue durée, par exemple en vue de l'étude des modifications du fond au cours d'un cycle de marée ou durant la succession de divers types de temps; - suspendu immobile à une hauteur déterminée au-dessus du fond, le navire porteur étant alors à l'ancre; - tiré par le navire porteur, en "survol" au-dessus du fond, à une hauteur déterminée par l'inclinaison du gouvernail de profondeur 14, en fonction de la force des courants, de la vitesse du navire etc. On remarquera que gracie aux dérives 12 et 13, le dispositif est toujours orienté dans le sens du courant, quelle que soit la façon dont il est utilisé. Gracie à sa structure robuste et simple, le dispositif assure le maximum de protection aux instruments qu'il porte. Il peut donc être utilisé pour n'importe quel type de fonds, meme rocheux, et être facilement réparé avec des moyens techniques réduits. De plus, il est stable et il permet la réalisation de prises de vues verticales, quelle que soit la violence des courants. Notamment lorsque le dispositif est supendu immobile au-dessus du fond, les instruments qu'il porte peuvent etre déclenchés automatiquement à une hauteur déterminée dudit fond, par exemple par l'intermédiaire d'un sondeur à ultra-sons. Un tel déclenchement peut également être réalisé par l'intermédiaire du palpeur mécanique à sonde illustré par la figure 4. Le palpeur mécanique montré par cette figure comporte une masse 27 suspendue à l'extrémité d'un c ble 28, de longueur prédéterminée, et reliée à une plaque 29 par une articulation 30 à deux directions de basculement perpendiculaires. A son extrémité, opposée à la masse 27, le cible 28 est rendu solidaire de l'extrémité inférieure d'une barre verticale 31, montée coulissante par rapport à l'un des montants verticaux 25 de la cage 1. L'extrémité supérieure de la barre verticale 31 est reliée à l'une des extrémités d'un ressort de traction 32, dont l'autre extrémité est ancrée à la cage 1. Un doigt de commande 33 est solidaire de la barre 31 et est susceptible d'actionner le déclencheur 34 de l'instrument d'enregistrement et ou de mesure contenu dans le boftier étanche 22. Tant que la plaque 29 ne touche pas le fond, le câble 28 est tendu et il étire le ressort 32. Pendant ce temps, le doigt de commande 33 coopère avec le déclencheur 34 de façon que celui-ci n'actionne pas l'instrument du boftier 22. En revanche, dès que la plaque 29 touche le fond, le câble 28 devient tâche et la barre 31 est sollicitée vers le haut par le ressort 32. I1 en résulte un coulissement correspondant de celle-ci et l'actionnement du déclencheur 34 par le doigt 33. Bien entendu, la longueur du câble 28 détermine la hauteur au-dessus du fond à laquelle est commandé l'instrument du bottier 22. Un système de mousquetons 35, 36 permet le changement rapide de câbles 28 de diverses longueurs. Pour pouvoir contrôler les opérations depuis le navire porteur, la masse 27 comporte un contacteur au mercure 37, relié au poste de commande 38 dudit navire par un cable 39. Lorsque la plaque 29 touche le fond, grace à l'articulation 30, la masse 27 bascule et s'incline et le contacteur 37 ferme le contact électrique, ce qui, par exemple, déclenche la sonnerie d'un appareil sonore 40 du poste 38. On remarquera que lors d'une prise de vue à l'aide d'un appareil enfermé dans le boftier 22 commandé par le système de la figure 4, le palpeur 27, 29, 30 se trouve dans le champ dudit appareil et sert d'échelle, ce qui permet de mesurer les formes photographiées. Le boftier étanche 22 peut être de dimension assez grande pour contenir différents instruments, tels que caméra ou appareil photographique et magnétoscope. En effet, un magnétoscope est avantageux pour pouvoir contrôleur, depuis le navire porteur, les instruments portés par la cage 1 de façon à pouvoir déclencher les prises de vues sur les points les plus caractéristiques du fond étudié (crête d'une dune, par exemple). A côté de ces appareils, la cage 1 peut contenir également un courantographe, un courantomètre, un dispositif d'émission de liquide coloré etc... R E V E N D I C A T I O N S. 1 - Dispositif pour l'étude des fonds sous-marins relié à un navire et comportant un bati sur lequel sont fixés des instruments d'enregistrement et/ou de mesure, caractérisé en ce que ledit bati est pourvu d'une queue au moins sensiblement horizontale munie à son extrémité d'au moins une dérive d'orientation dans un plan horizontal et d'un gouvernail de profondeur réglable. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite queue est réglable en longueur. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son bati est constitué par une sorte de cage entourant et protégeant lesdits instruments d'enregistrement et/ou de mesure. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite cage est formée par des profilés métalliques assemblés. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite cage présente une forme sensiblement parallélépipédique. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5y caractérisé en ce que le bati comporte des masses d'équilibrage à sa partie inférieure. 7 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la queue est formée de deux profilés télescopiques parallèles, entre lesquels est monté le gouvernail de profondeur et à chacun desquels est associée une dérive. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un système d'actionnement pour au moins certains desdits instruments d'enregistrement et/ou de mesure, caractérisé en ce que ce système d'actionnement comporte une sonde suspendue audit b ti au bout d'un cible de longueur déterminée, dont l'autre extrémité est reliée à un ressort fai sant contrepoids à ladite sonde, la rétraction dudit ressort étant mise en oeuvre pour actionner lesdits- instruments. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite sonde comporte un contact électrique, qui lorsqu'elle bascule en touchant le fond, envoie une information à un poste de commande embarqué sur ledit navire. 10 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la sonde comporte une masse pesante reliée à la face supérieure d'une plaque d'appui, par l'intermédiaire d'un système articulé.