Brevet FR2783494A1 — publié le 20000324

La présente invention se rapporte aux procédés qui permettent de mettre à la mer depuis un bateau porteur un engin sous marin filoguidé qui peut être autopropulsé dans toutes les directions, en particulier vers l'avant du bateau d'assistance. Elle se rapporte également aux étapes suivantes de ce procédé dans lesquelles on guide le véhicule depuis le bateau d'assistance puis on finit par le récupérer à la fin de la mission. Elle concerne également les dispositifs qui permettent de mettre en ceuvre ce procédé. Il est connu en matière d'exploration sous marine de mettre à la mer depuis un bâtiment d'assistance, lequel permet de rallier facilement le site à explorer, un véhicule sous marin à propulsion qui est autonome mais qui est néanmoins relié au bâtiment d'assistance par un câble ombilical. Ce câble permet de transmettre les commandes de guidage du véhicule sous marin et généralement de recevoir les signaux d'observation de celui-ci, par exemple des signaux sonar, ainsi que parfois de transmettre l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du véhicule, en particulier à sa propulsion. Le principe de mise à l'eau d'un tel engin est en soi assez simple, puisque l'on utilise généralement une grue dont la flèche présente un déport permettant de mettre à l'eau le véhicule à une distance du bâtiment d'assistance suffisante pour éviter en principe tout heurt avec celui-ci lors de ces opérations. Le câble ombilical qui relie le bâtiment d'assistance au véhicule sous marin est filé au fur et à mesure que le véhicule s'éloigne du bateau, en laissant juste assez de mou pour qu'il n'y ait pas une traction dangereuse sur cet ombilical. Tant que le véhicule est accroché à la flèche de la grue, il n'y a en général pas de problème. Par contre lorsque le véhicule est largué dans la mer, son mouvement devient rapidement indépendant de celui du bateau d'assistance et l'on est obligé de filer une longueur de câble ombilical suffisante pour éviter les effets de traction intempestifs entre le bateau et le véhicule. Au fur et à mesure que le véhicule s'éloigne du bateau, on file de plus en plus de câble en donnant un mou, qui peut éventuellement rester en valeur relative à une valeur raisonnable mais dont la valeur absolue devient de plus en plus grande. Le câble prend donc dans l'eau une forme relativement indéterminée et le risque de le voir venir interférer avec les hélices du bateau devient de plus en plus grand. Ce risque est accru lorsque le véhicule est amené à naviguer non plus à l'arrière mais dans les environs du bateau, voire même à l'avant de celui-ci pour éclairer la route suivie. Compte tenu de la traînée hydrodynamique, le câble affecte alors une forme grossièrement courbe, partant un peu vers l'arrière puis se recourbant vers l'avant du bateau pour rejoindre le véhicule. On conçoit bien que le long de ce trajet, compte tenu de ce que le câble part généralement de la plage arrière du bateau, il est amené à approcher dangereusement les hélices de celui-ci. Pour éviter toute interférence entre le câble ombilical et les hélices du bateau d'assistance, l'invention propose un procédé de mise à l'eau, de remorquage et de récupération d'un engin sous marin filoguidé, dans lequel on immerge un tel engin à partir de la plage arrière d'un bâtiment d'assistance en utilisant une grue, et l'on remorque à l'aide d'un treuil un câble ombilical relié d'une part au bâtiment et d'autre part à l'engin pour transmettre à celui-ci des ordres de navigation, caractérisé en ce qu'après avoir mis à l'eau l'engin sous marin, on vient ensuite supporter le câble à l'aide d'une poulie fixée au bout de la flèche de la grue en manoeuvrant cette grue pour que la poulie soit située au dessus de l'eau le plus loin possible de l'arrière du bâtiment. Selon une autre caractéristique, on fait coulisser le câble ombilical dans un guide-câble creux et lesté dont l'extrémité amont est maintenue au niveau de la poulie à l'aide d'un guindeau et l'extrémité aval plonge dans ['eau pour maintenir, sous l'action du poids de ce guide-câble et de la traînée hydrodynamique exercée sur lui du fait de l'avance du bâtiment d'assistance, la partie du câble ombilical courant de cette extrémité aval à l'engin sous marin en dehors de la zone d'interférence avec les hélices du bâtiment d'assistance. Selon une autre caractéristique, pour mettre à l'eau le guide-câble on le fait coulisser dans une goulotte longitudinale à l'axe du bâtiment d'assistance et formée de 2 parties séparées par une ouverture dans laquelle vient s'insérer ladite poulie, la longueur de cette goulotte étant sensiblement égale à la longueur du guide-câble pour que celui-ci y repose en entier lorsque l'engin sous marin est rangé sur la plage arrière du bâtiment en dehors des opérations. Selon une autre caractéristique, on utilise une poulie "coupée" dont la chape ne comporte qu'un seul bras pour permettre d'engager le câble ombilical dans la poulie lors des opérations de mise à l'eau, et de désengager celle-ci lors des opérations de récupération de l'engin sous marin. Selon une autre caractéristique, il comprend sur la plage arrière d'un bâtiment, un treuil permettant d'enrouler un câble ombilical reliant le O bâtiment à un engin filoguidé sous marin, un guide-câble creux lesté dans lequel est enfilé le câble ombilical et qui peut être viré ou déviré à l'aide d'un guindeau, une goulotte longitudinale à l'axe du bâtiment et comportant 2 parties séparées par une coupure, une grue à flèche mobile et rétractable permettant de manipuler l'engin sous marin et le câble ombilical, et une i 5 poulie pouvant être insérée dans ladite coupure et permettant lorsqu'elle est fixée sur la flèche de la grue de soulever le câble hors de la goulotte et de venir le supporter au dessus de l'eau à l'arrière du bâtiment. Selon une autre caractéristique, la poulie est du type "coupée" comportant une chape munie d'un seul bras afin de pouvoir venir placer le câble dans la gorge de la poulie par un simple mouvement transversal de ladite poulie. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue de dessus de l'arrière du bâtiment d'assistance avec le véhicule sous marin reposant sur sa plage arrière, et les organes destinés à la mise à l'eau, en position de repos; - la figure 2, une vue semblable à celle de la figure 1, dans laquelle le véhicule sous marin vient d'être largué dans l'eau; - la figure 3, une vue de côté de l'arrière du bâtiment d'assistance, après la mise à l'eau du véhicule sous marin, au moment de la mise en place d'une poulie de support du câble ombilical; - la figure 4, une vue semblable à celle de la figure 3, dans laquelle la grue de mise à l'eau écarte le câble ombilical de l'arrière du bateau à l'aide de cette poulie; et - la figure 5, une vue en perspective de la poulie de support du câble. Le système représenté sur la figure 1 dans son stade initial de préparation avant la mise à l'eau comprend sur la plage arrière 101 d'un bâtiment d'assistance, un treuil 102 destiné à recevoir un câble ombilical 107 lorsqu'il est remonté à bord, un petit guindeau auxiliaire 103 permettant de virer ou de dévirer le guide-câble qui sera décrit plus loin, une goulotte longitudinale formée de 2 morceaux 104 et 114 séparés par une coupure 124 suffisamment large pour faire passer une poulie à chape coupée 105, et une grue à flèche repliable et télescopique 106. Le câble ombilical 107 qui est enroulé sur le treuil 102 se déploit dans la goulotte 104 et 114 pour venir pendre légèrement au dessus de la mer en sortant d'un chaumard 108 qui déborde du tableau arrière du bâtiment. Ce câble dans cet état des choses revient vers la plage arrière du bâtiment pour être fixé au véhicule sous marin 109 qui ici repose sur la plage arrière. Le dispositif comporte en outre un guide-câble 110, qui est représenté sur la figure essentiellement par une surépaisseur du câble ombilical 107 et dont la longueur est sensiblement égal à celle de la goulotte 104- 114, c'est à dire dans cet exemple de réalisation environ une dizaine de mètres. Ce guide-câble a la forme d'une gaine câblée d'épaisseur assez importante, réalisée par exemple par câblage de brins qui sont ensuite surmoulés avec une matière caoutchouteuse. On pourrait également utiliser un tricotage de ces brins. Le cas échéant on insérera dans cette structure des fibres de matière résistante, tels que des brins d'acier par exemple, pour augmenter sa résistance et son poids. Ce guide-câble est creux et le câble ombilical glisse sans effort dans son trou axial. On peut ainsi protéger le câble ombilical contre toutes sortes d'agression sur le pont du bateau, ou à l'interface entre la mer et l'atmosphère. Cette fonction toutefois n'est que secondaire car le guide-câble est essentiellement destiné à déporter le point de tire de l'attelage en dehors de la zone d'action des hélices du navire. Pour cela, le câble ombilical étant lui-même à flottabilité nulle selon une technique connue, le guide-câble est lesté dans sa partie inférieure, ou éventuellement sa composition est telle que le poids de sa structure soit suffisant en lui- même, et la résultante de la traînée hydrodynamique et de la traction vers le fond de la mer sous l'effet du poids du guide-câble est telle que son cône de débattement ne puisse jamais venir interférer avec les hélices du navire, quelle que soit la poussée des propulseurs du véhicule sous marin 109 auquel est fixé le câble ombilical. Le câble ombilical 107 a été engagé dans le guide-câble 110 puis ensuite connecté au véhicule sous marin 109 au début de la mission, au port par exemple, et l'ensemble repose dans la situation illustrée sur la figure 1 pendant les déplacements du navire jusqu'au lieu d'exploration. Arrivé à ce lieu d'exploration, on commence par mettre le véhicule 109 à l'eau à l'aide de la grue 106, en filant une longueur suffisante de câble lo pour permettre au bras de la grue d'être étendu vers l'arrière aussi loin que possible afin d'immerger le véhicule le plus loin possible du tableau arrière du bateau. La grue est alors rentrée à bord pour que l'on puisse accrocher à sa flèche la poulie 105 comme illustré sur la figure 2. Dans l'étape suivante on met à l'eau le guide-câble 110 en le laissant glisser dans la goulotte sous l'effet de la traction du câble ombilical 107 que l'on laisse doucement filer à partir du treuil 102. Pour obtenir une manoeuvre en douceur, on retient pendant ces opérations le guidecâble à partir du guindeau 103, à l'aide d'un filin auxiliaire non représenté, de manière à ce que la sortie du guide-câble se fasse doucement et sans heurt. En fin de course, I'extrémité amont du guide-câble, qui a été aménagée à cet effet, vient s'engager dans une butée ad-hoc 111 fixée à l'extrémité amont de la partie 114 de la goulotte, ce qui évite au guide-câble de s'échapper au cas o le guindeau 103, qui n'est qu'un mécanisme d'appoint, viendrait à défaillir. A ce stade, correspondant à la figure 3, on fait alors pivoter la grue 106 de manière à engager la poulie dans la coupure, d'une longueur d'environ 1 mètre par exemple, existant entre les parties 104 et 114 de la goulotte. Le câble ombilical vient alors s'engager dans la chape de la poulie en passant par la partie coupée de celle-ci de manière à être situé au niveau de la gorge périphérique de cette poulie. Comme représenté sur la figure 5, cette poulie dite "coupée", comprend un disque 501 comportant une rainure périphérique 502. Ce disque, qui forme la poulie proprement dite, tourne autour d'un axe 503 qui est fixé sur l'un des bras d'une chape 504. Cette chape n'est pas enveloppante et l'autre bras vient s'arrêter court au niveau de la gorge périphérique du disque 501, de manière à permettre le passage du câble ombilical à l'intérieur de la chape pour venir reposer sur la rainure périphérique 502. On peut ainsi engager et dégager sans difficulté le câble de la poulie. La chape est elle-même surmontée par un crochet 505 qui permet de fixer la poulie sur la flèche de la grue 106. Dans une réalisation particulière, on utilisera une poulie à chape non coupée qui sera mise en place dans la coupure 124 entre les parties 104 et 114 de la goulotte, pendant les opérations initiales de préparation du dispositif lorsque l'on met au départ le guide-câble dans la goulotte et que I'on enfile dans ce guide-câble le câble ombilical. Un support ad-hoc non représenté permettra de maintenir cette poulie en place sans exercer d'efforts sur le guide-câble. Pour utiliser la poulie on viendra alors tout simplement accrocher l'extrémité de la flèche de la grue 106 au crochet de cette poulie, puis on procédera de la même manière que décrite plus haut. Dans une dernière phase, illustrée sur la figure 4, on soulève la poulie 105 à l'aide de la grue 106, puis on fait tourner celle-ci en étendant sa flèche au maximum, de manière à déporter le plus loin possible du tableau arrière du bateau cette poulie 105. Pendant ces opérations, on laisse filer le câble ombilical 107 à l'aide du treuil 102 et le guide- câble 110 à l'aide du treuil 103, de manière à accompagner le mouvement de la poulie 105 en maintenant le guide-câble 110 dans la même position relative par rapport à cette poulie, c'est à dire avec son extrémité amont juste au niveau extérieur de la poulie. Cette extrémité amont du guide-cable se sera dégagée de la butée 111 sous l'effet de la traction verticale de la grue, lorsque celle-ci aura dégagé la poulie en dehors la coupure 124. On peut alors diriger les évolutions du véhicule sous marin 109 en les télécommandant à partir du bateau 101 par l'intermédiaire du câble ombilical 107. Pour permettre ces évolutions, on file une longueur suffisante de ce câble ombilical à l'aide du treuil 102. Le cas échéant, en fonction des évolutions relatives du bateau et du véhicule sous marin, on relèvera une longueur suffisante du câble 107, toujours avec le treuil 102, de manière à ce que le câble 107 reste toujours soumis à une légère traction qui le maintienne relativement court, afin de ne pas foisonner au sein de la mer, ce qui pourrait entraîner une formation de noeuds, et même des interférences avec les hélices du bateau. En dehors des risques d'interférences dus à un tel foisonnement, les risques de contact direct entre le câble et les hélices lorsque ce câble est suffisamment tendu sont éliminés, comme déjà mentionné plus haut, à l'aide d'un filin auxiliaire non représenté par la combinaison de l'éloignement de la poulie 105 de l'arrière du bateau et de la plongée du guide-câble sous l'effet de son poids et de la traînée hydrodynamique. Comme représenté sur la figure 4, cet effet se maintient lorsque le véhicule sous marin navigue en se rapprochant de l'avant du bateau, et même lorsqu'il le dépasse. Il convient toutefois de veiller à ne pas faire évoluer le véhicule trop près des hélices du bateau, ce qui est généralement sans intérêt. On peut ainsi éclairer la route du bâtiment en faisant naviguer le véhicule sous marin à l'avant de celui-ci, voire même à une distance importante de cet avant, sans risquer que le câble ombilical qui part de l'arrière du bateau en revenant vers l'avant de celui-ci ne vienne se prendre dans les hélices. Lorsque les opérations sont terminées, on procéde à la récupération de l'engin filoguidé, en manoeuvrant essentiellement d'une manière inverse à celle utilisée pour mettre l'engin à l'eau. Dans un premier temps, on ramène l'engin filoguidé par télécommande au plus près de I'extrémité aval du guide-câble 110, tout en relevant le câble ombilical 107 à l'aide du treuil 102. Ensuite, après avoir arrêté le moteur de l'engin filoguidé, on ramène la poulie 105 dans sa position de repos dans la coupure 124, à l'aide de la grue 106, tout en continuant à relever le câble ombilical à l'aide du treuil 102 et en exerçant une traction sur le guide-câble à l'aide du guindeau 103 pour le maintenir au niveau de la poulie. On décroche la poulie de la grue. Ensuite on relève le guide- câble à l'aide du guindeau jusqu'à qu'il soit entièrement installé dans la goulotte. Enfin on va récupérer avec cette grue l'engin téléguidé, que l'on vient ensuite reposer sur la plage arrière du bâtiment tout en relevant une quantité suffisante du câble pour qu'il ne trempe pas dans l'eau et qu'il ne se balance pas de manière excessive. REVENDICATIONS 1 - Procédé de mise à l'eau, de remorquage et de récupération d'un engin sous marin filoguidé, dans lequel on immerge un tel engin (109) à partir de la plage arrière d'un bâtiment d'assistance (101) en utilisant une grue (106), et l'on remorque à l'aide d'un treuil (102) un câble ombilical (107) relié d'une part au bâtiment et d'autre part à l'engin pour transmettre à celui- ci des ordres de navigation, caractérisé en ce qu'après avoir mis à l'eau I'engin sous marin, on vient ensuite supporter le câble à l'aide d'une poulie (105) fixée au bout de la flèche de la grue en manoeuvrant cette grue pour que la poulie soit située au dessus de l'eau le plus loin possible de l'arrière du bâtiment. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on i5 fait coulisser le câble ombilical (107) dans un guide-câble (110) creux et lesté dont l'extrémité amont est maintenue au niveau de la poulie (105) à l'aide d'un guindeau (103) et l'extrémité aval plonge dans l'eau pour maintenir, sous l'action du poids de ce guide-câble et de la traînée hydrodynamique exercée sur lui du fait de l'avance du bâtiment d'assistance, la partie du câble ombilical courant de cette extrémité aval à l'engin sous marin en dehors de la zone d'interférence avec les hélices du bâtiment d'assistance. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour mettre à l'eau le guide-câble on le fait coulisser dans une goulotte longitudinale à l'axe du bâtiment d'assistance et formée de 2 parties (104, 114) séparées par une ouverture (124) dans laquelle vient s'insérer ladite poulie (105); la longueur de cette goulotte étant sensiblement égale à la longueur du guide-câble (110) pour que celui-ci y repose en entier lorsque l'engin sous marin (109) est rangé sur la plage arrière du bâtiment en dehors des opérations. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise une poulie "coupée" dont la chape (504) ne comporte qu'un seul bras pour permettre d'engager le câble ombilical (107) dans la poulie lors des opérations de mise à l'eau, et de désengager celle-ci lors des opérations de récupération de l'engin sous marin. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend sur la plage arrière d'un bâtiment (101), un treuil (102) permettant d'enrouler un câble ombilical (107) reliant le bâtiment à un engin filoguidé sous marin (109), un guide-câble creux lesté (110) dans lequel est enfilé le câble ombilical et qui peut être viré ou déviré à l'aide d'un guindeau (103), une goulotte longitudinale à l'axe du bâtiment et comportant 2 parties (104, 114) séparées par une coupure (124), une grue à flèche mobile et rétractable (106) permettant de manipuler l'engin sous marin et le câble ombilical, et une o10 poulie (105) pouvant être insérée dans ladite coupure (124) et permettant lorsqu'elle est fixée sur la flèche de la grue de soulever le câble hors de la goulotte et de venir le supporter au dessus de l'eau à l'arrière du bâtiment. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poulie est du type "coupée" comportant une chape (504) munie d'un seul bras afin de pouvoir venir placer le câble (107) dans la gorge (502) de la poulie par un simple mouvement transversal de ladite poulie.