Brevet FR2403263A1 — publié le 19790413

Des engins sous-marins, dénommés dans ce qui suit corps immergés, habités ou non, permettent des observations visuelles, acoustiques ou autres, d'objets divers tels que des cabales, des pipes-lines, des épaves, etc. ou'des recherches géologiques ou biologiques ainsi que des mesures diverses ou des interventions en milieu sous-marin. La-présente invention concerne un ensemble à corps immergé qui permet les opérations ci-dessus en les exécutant avec beaucoup de précision du fait qu'il est doué digne très grande stabilité et cela même pour des conditions de mer rendant normalement impossibles les travaux considérés. Conformément à l'invention, le dispositif pour travaux sous-marins comportant un corps immergé relié Par un cEbleà un support flottant est'caractérisé en ce que le corpsi~mmerge est prévu pour que sa densité moyenne soit supérieure à celle de l'eau, ce corps immergé étant muni d'organes propulseurs indépen dans de ceux que comporte éventuellement Te support flottant. Dierses autres caractéristiques de t'invention ressortent d'ailles- de la description'détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'obået de l'invention sont représentées,-à titre d'exemples non limitatifs, au dessin anne- xé. La fig. 1 est une élévation schématique d'un corps immergé faisant application de l'invention. La fig. 2 est un ,schéma d'un dispositif d'asservissement La fig. 3 est une élévation schématique illustrant des caractéristiques particulières au corps immergé de l'invention. Les fig. 4 à 7 sont des élévations schématiques illustrant des variantes. La figure 1 montre le corps immergé 1 accroché à un support flottant 3, illustré par un navire, au moyen d'un câble 2 qui est enroulé sur un treuil 4, un palan, un cabestan ou autre. L'évolution verticale du corps immergé est assurée par le treuil. Le corps immergé évolue à une altitude constante mesurée par rapport au fond, par rapport à la surface, ou un autre élément de référeIlce. Le corps immergé 1 est prévu suivant l'invention pour que sa masse soit supérieure à la masse du volume d'eau qu'il déplace, ctest-à-dire que sa densité moyenne est supérieure à celle de l'eau pour qu'il ne puisse pas flotter sans qu'il soit nécessaire de le munir de ballast. Les mouvements verticaux du support flottant 3 peuvent autre compenses par un système à temps de réponse très court amortisseur et/ou asservi, disposé au niveau du treuil ou à tout autre endroit comme cela ressort de la suite de la présente description. Un dispositif approprié est également décrit dans le brevet fronçais N 69 06107 pour : "Dispositif asservi en tension ou en position pour maintien d'un câble de traction sous une tenslon faiblement variable". La figure 2 illustre un exemple de chaîne d'asservissement du treuil 4. Un mélangeur 14 recoin, d'une part, l'information des variations d'altitude du support flottant mesurée par un détecteur 10 et, d'autre part, la différence entre l'altitude du corps immergé 1 mesurée par un détecteur Il avec la consigne affichée par un organe de référence 12. Un organe comparateur 13 compare les informations provenant du détecteur 71 et de l'étalon de consigne 12 en effectuant par exemple la différence entre les signaux provenant de ces organes. Après amplification en 15, le signal agit sur le dispositif de commande 16 du moteur 17 du treuil 4. Le corps immergé est muni d'un ou plusieurs propulseurs, hélices, atets et/ou autre dispositif de propulsion qui permettent un déplacement sensiblement horizontal en position géore- phique x, 9 ou en orientation e ou en combinaison (figure 3), l'orientation suivant l'angl- e dépendant des caractéristiques de torsion du câble. Les mouvements du corps immergé sont commandés par un opérateur depuis la surface~ou de l'intérieur (cas d'un corps immergé habité) d'après les renseignements fournis par les ins truments équipant le corps immergé et/ou le support flottant et/ou des observations visuelles directes ou par caméra TV, ou des observations acoustiques par sonar ou magnétomètre, etc. Le corps immergé peut être piloté automatiquement par gyroscope, compas, magnétomètre, détection acoustique, etc. Outre l'équipement nécessaire à sa navigation, le corps immergé peut recevoir des équipements complémentaires, caméras, orojecteurs, sonars, magnétomètres, manipulateurs, appareils de mesure, etc. pour des missions d'observation, de recherche, de manipulation, de prises d'échantillons, de mesures et autres. Dans le cas d'un corps immergé habité, celui-ci renferme tout le matériel de vie et de survie du ou des personnes ainsi que toutes ou unepartiedscanmandes permettant son évolution. Le câble 2 assure la retenue du corps immergé et contribue à l'échange des informations entre la surface et le corps immergé, aux transports d'énergie et autre. il est donc avantageusement composite ou constitué de plusieurs éléments distincts. De plus, le câble peut être caréné. Cette disposition permet toutes les immersions possibles. Le support flottant 3 peut être constitué par un navire, un ponton ou autre. il peut être fixe ou en mouvement. La position du support flottant est mesurée d'après des balises et/ou des points fixes se trouvant sur terre ou en mer, ou encore par une centrale à inertie, ou depuis un satellite ou par tout autre système ou combinaison de systèmes connus en navigation. Un ancrage dynamique peut assurer le maintien du support en position ou sur un parcours déterminé. Cet ancrage dynamique peut aussi être commandé par la position relative du corps immergé 1 par rapport au support flottant 3 qui est mesurée par un moyen radio-électrique ou acoustique, ou par des mesures effectuées sur le câble 2, ou par tout autre moyen, ou combinaisons de moyens. Dans ce cas, le corps immergé 1 a toute liberté de se déplacer puisque le support flottant 3 suit ses évolutions. Le support peut être équipé d'une grue, d'un portique ou d'un dispositif de mise à l'eau et de récupération du corps immergé 1, qui peut être ou ne pas être intégré au treuil assurant le maintien en altitude de ce corps immergé. Différents exemples sont illustrés par les figures 4 à 7. A la figure 4, la flèche 17 d'une grue peut pivoter autour d'un axe 18 et le câble 2 passe sur des poulies 19, 20 pour aller vers le treuil 4. Les mouvements des vagues peuvent être compensés par les oscillations de la flèche 17, entre les deux positions représentées, sur une amplitude désignée par C. A,la figure 5, le câble 2 est enroulé sur des poulies 21, 22 et l'une d'elles au moins, la poulie 22 par exemple, peut être déplacée axialement sur une amplitude C. A la figure 6, c'est le tambour ou le support du tambour du treuil 4 qui est prévu pour pouvoir pivoter d'une amplitude C. A la figure 7, un vérin à double effet 23 est disposé sur le câble 2 et son alimentation est prévue pour qu'il modifie la longueur de ce câble suivant les besoins. Les différents mécanismes ci-dessus peuvent évidemment être combines. D'autres réalisations peuvent être envisagées et, en particulier, le dispositif permettant à bord d'un navire la mise à l'eau, le remorquage et la récupération d'un corps traîné par un câble qui est décrit dans le brevet français NO 74 39681 est particulièrement avantageux. RVENJ)I CATI ONS 1 - Dispositif pour travaux sous-marins comportant un corps immergé relié par un câble à un support flottant, caractérisé en ce que le corps immergé est prévu pour que sa densité moyenne soit supérieure à celle de l'eau, ce corps immergé étant muni d'organes propulseurs indépendants de ceux que comporte éventuellement le support flottant. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par un treuil, un palan, un cabestan ou autre organe analogue portés par le support flottant pour assurer le déplacement dans le sens vertical du corps immergé. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par des éléments compensateurs du mouvement relatif dans le sens vertical existant entre le support flottant et le corps immergé, lesdits éléments compensateurs étant asservis à des détecteurs de position dudit support flottant et dudit corps immergé. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments compensateurs sont constitués sous la forme d'une grue dont la flèche est pivotante, cette grue étant disposée sur le corps flottant avec sa flèche comportant des jeux de poulies pour le passage du câble de support du corps immergé. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments compensateurs comportent des jeux de poulies autour desquelles les câbles de support du corps immergé sont enroulés, l'une au moins Ces poulies étant déplaçable par rapport à l'autre. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments compensateurs comportent des moyens pour faire pivoter soit le tambour, soit le support du tambour du treuil sur lequel est enroulé le câble de support du corps immerge. 7 - Dispositif suivant 1lune des revendications I à 6, caractérisé en ce que les éléments compensateurs comortent au moins un vérin monté sur le câble. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la détermina tion de la position du support flottant par rapport à des éléments de repérage du genre détecteurs de balise, détecteurs de points fixes terrestres ou marins, détecteurs de satellites et/ou centrales à inertie. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 8, caractérisé en ce que le support flottant est muni de moyens d'ancrage dynamiques. 10 - Dispositif suivant les revendications 1 et 9, caractérisé en ce que l'ancrage dynamique est commandé par la position relative du corps immergé par rapport au support flottant.