Brevet FR2575435A1 — publié le 19860704

Propulseur sous-marin pour.déplaeer un plongeur et/ou un colis. La présente invention a pour-objet des propulseurs sousmarins destinés à déplacer un plongeur etlou un colis. Le secteur technique de l'invention est celui de la plongée. L'objectif de l'invention est de procurer de petits propulseurs sous-marins capables de propulser chacun un plongeur et/ou de déplacer un colis sous l'eau ou en surface et pouvant être accrochés les uns derrière les autres. Un propulseur selon l'invention est du type connu comportant une hélice qui est entraînée par un ou plusieurs moteurs électriques alimentés par une batterie d'accumulateurs. Un propiilseur selon l'invention comporte plusieurs compartiments étanches qui se fixent l'un derrière l'autre, de façon amovible et un ou plusieurs de ces compartiments contiennent des batteries d'accumulateurs et le compartiment arrière contient lesdits moteurs et un carter, dans lequel sont logés l'arbre d'entraînement de l'hélice et les pignons d'entraînement de cet arbre. Selon un mode de réalisation préférentiel, le compartiment arrière porte un fourreau creux et le propulseur comporte une canne de traction d'un plongeur dont l'extremité avant est engagée et verrouillée dans ledit fourreau. Avantageusement, l'extrémitearrière de la canne de traction comporte une butée qui est portée par un manchon déplaçable le long de la canne de traction et contre laquelle un plongeur, placé à cheval sur la canne; peut s'appuyer. Selon un mode de réalisation préférentiel, le compartiment arrière d'un propulseur selon l'invention comporte d'une part, une enveloppe et, d'autre part, un carter qui est prolongé vers l'arrière par un tube qui passe à travers un orifice situé à l'extrémité ar rière de l'enveloppe et l'extrémité arrière dudit tube comporte un filetage sur lequel se visse un écrou de blocage et ledit carter comporte une plaque pleine qui prend appui sur une bride fixée â l'extrémité avant de ladite enveloppe. Avantageusement, l'arbre porte-hélice est excentré par rapport à l'axe longitudinal du propulseur. I1 peut être oblique. L'invention a pour résultat de nouveaux propulseurs sous-marins permettant de déplacer sous l'eau ou en surface un plongeur ou un colis. Un propulseur selon l'invention est un propulseur individuel qui est conçu pour déplacer un seul plongeur. Toutefois, on peut accrocher plusieurs propulseurs identiques les uns derrière les autres pour former un train et déplacer simultanément plusieurs plongeurs et/ou plusieurs colis de matériel. Les propulseurs selon l'invention sont équipés d'un potentiomètre qui peut être actionné par un plongeur ou d'un potentiomètre qui est actionné automatiquement par la tension d'un câble de remorquage. Ces potentiomètres permettent de faire varier la vitesse de rotation de l'hélice du propulseur pour maintenir la tension du câble de remorquage sensiblement constante. Les propulseurs selon l'invention comportant un arbre d'entraînement de l'hélice qui est excentré par rapport à l'axe longitudinal du propulseur présentent l'avantage de permettre de loger facilement une canne de traction d'un plongeur à l'arrière du propulseur, de telle sorte que celui-ci forme un écran pour le plongeur allonge sur la canne de propulsion, ce qui réduit la traînée due au plongeur. Un propulseur selon l'invention est facile à démonter en plusieurs compartiments séparés, ce qui permet par exemple d'ajouter ou de retirer un compartiment de batteries ou de remplacer un com- partiment contenant des batterie à charger par un autre compartiment contenant des batteries chargées. Le démontage du compartiment arrière qui contient le moteur et les organes mécaniques de transmission du mouvement, est particulièrement facile puisqu'il suffit de dévisser écrou fixé à l'extrémité arrière du tube contenant l'arbre porte-hélice pour sortir en bloc toute la partie mécanique, ce qui facilite considérablement les examens et ltentretien des organes mécaniques d'entraînement. La conception particulière du compartiment arrière permet également, en cas d'avarie du sous-ensemble constitue par le carter qui contient les organes mécaniques, de remplacer ce sous-ensemble par un autre sous-ensemble identique d'où une possibilité de dépannage très rapide. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un propulseur sous-marin selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective de deux propulseurs sous-marinsselon l'invention accrochés l'un derrière l'autre. La figure 2 est une vue de détail à grande échelle d'un dispositif équipant l'extrémité du câble de remorquage. La figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une canne de traction d'un plongeur. La figure 4 est une coupe axiale du compartiment arrière d'un propulseur selon l'invention. La figure 5 est une coupe transversale selon V-V de la figure 4. La figure 6 est un schéma électronique. La figure 1 représente un propulseur sous-marin 1 qui propulse sous l'eau un plongeur 2, équipé d'un scaphandre autonome et qui remorque à l'extrémité d'un filin 3 un deuxième propulseur 4 et un colis 5 et éventuellement un deuxième plongeur. Le propulseur 1 comporte un compartiment avant 6 en forme d'ogive ou de dôme, un ou plusieurs compartiments cylindriques intermédiaires 7 qui contiennent des batteries d'accumulateurs et un compartiment arrière 8 qui contient un petit moteur électrique qui entraîne une hélice placée à l'intérieur d'un carénage 9 en forme de tuyère convergente qui se trouve à l'arrière du propulseur. Une canne de traction horizontale 10 est fixée au carter du propulseur ou au carénage 9 et elle s'étend à l'arrière du propulseur. Cette canne 10 comporte, à proximité de l'extrémité arrière, une butée 11 en forme de Té composée d'une barre transversale 12 qui est reliée à la canne par un bout de tube transversal 13, comme on le voit sur la figure 3. Le bout de tube 13 est fixé sur un manchon 14 dont la position sur la canne 10 est réglable par une vis pointeau 15 ou tout autre moyen équivalent. On voit sur la figure 1 que le plongeur 2 se place à cheval sur la canne de traction 10 et s'accroche à des poignes situées à l'arrière du propulseur. Lorsque le propulseur est en marche, les fesses du plongeur prennent appui sur la butée 11 qui tire le plongeur vers l'avant à la manière des perches de remonte-pente utilisées par les skieurs. La butée 11 peut prendre d'autres formes. Le coulissement du manchon 14 sur le tube 10 permet d'ajuster la position de la butée 11 à la taille du plongeur. Les propulseurs selon l'invention sont des propulseurs individuels dont les dimensions et la puissance sont déterminés pour propulser sous l'eau un plongeur. Plusieurs propulseurs identiques peuvent être accrochés l'un derrière l'autre, soit pour déplacer un colis de matériel 5 comme cela est représenté sur la figure 1, soit pour déplacer simultanément plusieurs plongeurs, chacun d'eux étant accroché à l'un des propulseurs. L'accrochage des propulseurs les uns derrière les autres permet de déplacer simultanément plusieurs charges ou plusieurs plongeurs en utilisant uniquement des petits propulseurs identiques formant un train de propulseurs. Pendant le déplacement d'un train de propulseurs, il faut réguler la vitesse de propulsion du propulseur remorqué par rapport à celle du propulseur remorqueur. Pour cela, chaque propulseur comporte un dispositif 16, qui est représenté à grande échelle sur la figure 2, qui-contrle automatiquement la vitesse de rotation de l'hélice du propulseur remorque. On voit sur la figure 3 l'extrémité arrière d'un câble de remorquage 3 qui comporte un dispositif élastique 17, par exemple un ressort ou un tendeur élastique qui se déforme pour amortir les variations de tension rapides. L'extrémité arrière du câble 3 est fixée sur une poulie 18, qui est montée sur l'axe 19 d'un potentiomètre rotatif 20. L'axe 19 porte un levier transversal 21 qui est rappelé par un ressort 22, qui exerce sur l'axe 19 un couple antagoniste du couple exercé par la traction du câble 3. En variante, l'extrémité arrière du câble 3 peut etre accrochée à un levier fixé à l'axe 19. De même, le potentiomètre rotatif 20 peut etre remplacé par un potentiomètre linéaire. Le potentiomètre 20 est incorporé dans un cricuit élec- tronique qui commande la vitesse de rotation du moteur entraînant l'hélice du propulseur remorqué. Le fonctionnement du dispositif 16 est le suivant. Si la tension du câble 3 diminue, l'axe 19 est entraîné en rotation automatiquement par le ressort 22 dans le sens qui réduit la vitesse de rotation de l'hélice du propulseur remorqué. La puissance du propulseur remorqué décroît et la tension du câble de remorquage croît à nouveau jusqu'à ce qu'un équilibre s'établisse entre les deux couples antagonistes qui s'exercent sur l'axe 19. Si, au contraire, la tension du câble 3 croît, l'axe 19 pivote dans un sens tel que la vitesse de l'hélice du propulseur remorqué augmente, ce qui a pour effet d'accroître la poussée du propulseur remorqué et de faire décroître automatiquement la tension du câble de remorquage. On voit donc que le dispositif 16 régule automatiquement la tension du câble de remorquage et maintient le câble 3 cons tamment tendu avec une tension sensiblement constante. La ligure 6 est un schéma d'un mode de réalisation des circuits électriques d'un propulseur selon l'invention. Le repère 20 représente le potentiomètre de la figure 2. Le repère 23 représente un deuxième potentiomètre dont le curseur peut être actionné directement par un plongeur. Le repère 24 représente un commutateur manuel qui permet d'utiliser l'un ou l'autre des deux potentiomètres. Le potentiomètre 23 peut être utilise lorsqu'un plongeur est déplacé par un propulseur remorqueur ou seul. Dans ce cas, c'est le plongeur qui règle manuellement le potentiomètre. Le repère 25 représente les batteries, le repère 26 représente un hacheur. de courant qui est un générateur de créneaux à rapport cyclique variable. Le repère 27 représente un circuit modulateur de rapport cyclique, qui peut être réalisé sous forme de circuit intégré. Ce circuit reçoit les impulsions en créneaux émises par le générateur 26 et il reçoitune intensité variable provenant du potentiomètre 20 ou 23. Il délivre un signal périodique, en forme de créneaux dont le rapport cyclique, c'est-à-dire le rapport entre la durée des impulsions et la durée des intervalles entre impulsions varie en fonction de l'intensité reçue du potentiomètre 20 ou 23. Le repère 28 représente un amplificateur dont la sortie alimente le moteur 29 qui entraîne l'hélice 30 du propulseur remorqué. La figure 4 est une coupe axiale du compartiment arrière 8 d'un propulseur selon l'invention. On voit sur cette figure l'arbre 31 d'entraînement de l'hélice 30 qui porte, à l'extrémité avant, un pignon d'entraînement 32, qui est entraîné en rotation par un pignon 33 monté sur l'arbre 34 entraîné par le moteur électrique 29. En variante, le compartiment 8 peut contenir plusieurs moteurs électriques identiques entraînant chacun un pignon qui engrène sur le pignon 32. L'arbre 31 est logé à l'intérieur d'un tube 35 et il est supporté par des paliers 36, par exemple des roulements à billes ou des coussinets. Une garniture d'étanchéité 37, de tout type connu, est disposée entre l'arbre 31 et l'extrémité arrière du tube 35. Le tube 35 est solidaire d'un carter 38 dans lequel sont logés les pignons 32 et 33. La face avant du carter est constituée par une bride pleine 39. Ainsi, le tube 35, le carter 38 et la bride 39 délimitent une enceinte étanche dans laquelle sont logés les pignons 33 et les roulements 36, dans laquelle on peut introduire de l'huile de lubrification. Le ou les moteurs 29 sont fixés sur le carter 38. Le compartiment arrière 8 est délimité par une enveloppe 40 qui est profilée longitudinalement pour réduire les frottements de l'eau. On voit sur la figure 4 que l'axe x xl de l'arbre 31, est excentré par rapport à l'enveloppe 40 et aux autres compartiments du propulseur. L'enveloppe 40 porte à l'arrière un fourreau 41, dans lequel vient s'engager l'extrémité avant de la canne de traction 10 qui est verrouillée par une goupille 42 ou par tout autre moyen équivalent. En variante, un fourreau 41' peut être fixé sur le carenage 9 de l'hélice, comme représenté en pointillés sur la figure 4. La disposition excentrée de l'arbre 31 et de l'hélice 30 permet de loger la canne de traction à l'arrière du propulseur et permet également que la plus grande partie du corps du plongeur 2 se trouve à l'abri de l'écran formé par le propulseur pendant les déplacements, ce qui réduit les frottements hydrodynamiques sur le plongeur. L'ensemble formé par le carter 38 et le tube 35 supportant l'arbre 31 est facilement démontable en bloc par l'extrémité avant. Une fois engagé dans l'enveloppe 40, le blocage mécanique et l'étanchéité sont obtenus par le serrage d'un écrou 43 qui est vissé sur l'extrémité arrière du tube 35 qui comporte un filetage mâle 44. L'enveloppe 40 comporte, à l'extrémité arrière un orifice circulaire 45 à travers lequel passe le tube 35. Le passage 45 est rendu étanche par un joint d'étanchéi- té 46, par exemple par un joint torique qui est logé dans un chanfrein 47 entourant l'extrémité arrière de l'orifice 45 et qui est écrasé par l'écrou 43. L'extrémité avant de l'enveloppe 40 comporte une bride 48 ayant une gorge périphérique dans laquelle est logé un joint torique 49, qui assure l'étanchéité entre la bride 48 et la plaque pleine 39. On voit sur la figure 4 l'extrémité arrière du compartiment 7 qui contient les batteries. Le compartiment 7 est un compartiment cylindrique et il comporte une bride 50 ou tout autre moyen de fixation équivalent qui permet de le fixer de façon étanche sur l'extrémité avant du compartiment 8. Le compartiment arrière 8 qui contient les moteurs électriques est un compartiment étanche à l'eau. On voit sur la figure 4 que l'hélice 30 est logée dans un carénage 9 en forme de tuyère convergente vers l'arrière qui assure la protection des plongeurs et qui augmente le rendement de l'hélice par un effet de réaction. Lorsque l'hélice est entraînée en rotation, un couple de réaction s'exerce sur le propulseur qui tend à le faire pivoter autour de l'axe de l'hélice jusqu a ce que le couple dû au poids apparent du propulseur équilibre le couple de réaction. Afin de réduire Le couple de réaction, la tuyère 9 comporte avantageusement des ailettes hélicoïdales 51 qui sont disposées à l'intérieur de la tuyère et à l'arrière de l'hélice. L'inclinaison sur l'axe de ces ailettes est telle qu'elles fassent tourner l'eau en sens inverse du sens de rotation de l'hélice. La longueur, la hauteur, l'inclinaison et le nombre d'ailettes sont déterminés par la valeur du couple à corriger. La figure 5 est une coupe transversale passant par le bord de fuite, c'est-à-dire le bord arrière des ailettes. Par exemple, l'hélice,vue de l'arrière, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que les ailettes hélicoïdales 51 sont inclinées de telle sorte qu'elles fassent tourner l'eau en sens inverse des aiguilles d'une montre. Les compartiments successifs d'un propulseur selon l'invention sont conçus comme des flotteurs creux dont la flotabilité peut être réglée par des lests. Le compartiment 6 du propulseur remorqueur comporte égalelement un dispositif 16, de sorte qu'il peut également etre remor qué. La figure 4 représente un exemple de réalisation dans lequel l'arbre 31 est parallèle à l'axe longitudinal du propulseur. En variante, l'arbre 31 peut être oblique par rapport à l'axe longidudinal du propulseur. REVENDICATIONS 1. Propulseur sous-marin pour déplacer un plongeur et/ou un colis du type comportant une hélice (30) entraînée par un ou plusieurs moteurs electriques (29), alimentés par une batterie d'accumulateurs, caractérisé en ce qu'il comporte un compartiment arrière étanche (8) qui contient lesdits moteurs (29) et un carter (38) dans lequel sont logés l'arbre porte hélice (31) et les pignons d'entraînement (32, 33) de cet arbre et il comporte > en outre, un ou plusieurs compartiments étanches (7) qui contiennent des batteries d'accumulateurs et qui se fixent, de façon amovible, les uns derrière les autres. 2. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'arrière, un fourreau creux (41) et ledit propulseur comporte une canne (10) de traction d'un plongeur dont l'extrémité avant est engagée et verrouillée dans ledit fourreau. 3. Propulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité arrière de ladite canne de traction comporte une butée (11) qui est portée par un manchon (14) déplaçable le long de ladite canne et contre laquelle un plongeur placé à cheval sur ladite canne peut s'appuyer. 4. Propulseur selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (16) pour contrôler la vitesse de rotation de l'hélice (30) d'un propulseur remorqué afin de maintenir la tension du câble de remorquage sensiblement constante. 5. Propulseur- selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un générateur de créneaux à rapport cyclique variable (26), un circuit modulateur de rapport cyclique (27), un potentiomètre (20, 23) et un amplificateur (28) et ledit dispositif délivre un train d'impulsions dont le rapport cyclique varie avec l'intensité- fournie par ledit potentiomètre qui alimente les moteurs (29) entraînant l'hélice (30). 6. Propulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit potentiomètre (20) est un potentiomètre rotatif dont 11 axe est sollicité en sens inverse par un premier couple exercé par ledit câble de remorquage (3) et par un deuxième couple exercé par un ressort de rappel (22). 7. Propulseur selon l'une quelconque des revendications à 6, caractérisé en ce que ledit compartiment arrière (8) comporte > d'une part, une enveloppe (40) et, d'autre part, ledit carter (38) qui est prolongé vers l'arrière par un tube (35) qui passe à travers un orifice (45) situé à l'extrémité arrière de ladite enveloppe et l'extrémité arrière dudit tube comporte un filetage (44) sur lequel se visse un écrou de blocage (43) et ledit carter comporte une plaque pleine (39) qui prend appui sur une bride (48) fixée à l'extrémité avant de ladite enveloppe. 8. Propulseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe (x xl) dudit tube (35) est excentré par rapport à l'axe longitudinal dudit propulseur. 9. Propulseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe (x xl) dudit tube (35) est oblique par rapport à l'axe longitudinal du propulseur. 10. Propulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'hélice (30) est disposée dans une tuyère (9) qui converge vers l'arrière et qui porte à sa périphérie interne des ailettes (51) situées à l'arrière de lthelice, qui sont inclinées pour faire tourner l'eau en sens inverse du sens de rotation de l'hélice (30).