Brevet FR3161194A1 — publié le 20251017

Dispositif de remorquage d’un engin marin par un bâtiment naval L’invention concerne un dispositif de remorquage d’un engin marin par un bâtiment naval comprenant une partie d’accroche fixée au bâtiment naval, un bras rigide fixé à la partie d’accroche et liée à un organe d’accrochage (45) par un élément stabilisateur (50), l’organe d’accrochage (45) étant destiné à être fixé à une structure flottante (22) destinée à recevoir l’engin marin, le bras (34) s’étendant selon une direction d’allongement (A-A’). L’élément stabilisateur (50) comprend un cardan (55) autorisant la rotation de l’organe d’accrochage (45) par rapport au bras (34) autour de deux axes de rotation (R1, R2) perpendiculaires à la direction d’allongement. L’élément stabilisateur comprend un actionneur (85) configuré pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage autour d’au moins l’un des deux axes rotation dans une plage d’angles de rotation prédéterminée. Figure pour l'abrégé : 2 Dispositif de remorquage d’un engin marin par un bâtiment naval La présente invention concerne un dispositif de remorquage d’un engin marin par un bâtiment naval du type comprenant un corps comprenant une partie d’accroche destinée à être fixée au bâtiment naval, un bras rigide s’étendant entre une première extrémité fixée à la partie d’accroche par une liaison pivot et une deuxième extrémité liée à un organe d’accrochage par un élément stabilisateur, l’organe d’accrochage étant destiné à être fixé à une structure flottante destinée à recevoir l’engin marin le bras s’étendant selon une direction d’allongement. L’invention concerne également un ensemble comprenant un bâtiment naval et une structure flottante tractée par le bâtiment naval au moyen d’un tel dispositif de remorquage. L’invention s’applique par exemple au lancement et à la récupération d’un engin marin de surface, par exemple un engin marin de surface autonome ou télé-piloté du type USV pour Unmanned Surface Vehicle (véhicule de surface sans équipage), ou RHIB pour Rigid Hull Inflatable Boat (Bateau pneumatique à coque rigide), depuis un navire porteur type bâtiment de surface. Des cas d’emplois typiques sont par exemple la lutte contre les menaces asymétriques ou la lutte contre les mines pour les USV. Il est connu d’utiliser des dispositifs de remorquage, tractés par un bâtiment naval, tel qu’un navire porteur, pour remorquer un engin marin, tel qu’une embarcation (avec ou sans équipage). Toutefois, il est souvent compliqué, notamment en mer agitée, d’aligner correctement l’engin marin avec le bâtiment naval afin de pouvoir assujettir l’engin marin au bâtiment naval pour remorquer l’engin marin ou permettre de faire remonter celui-ci à bord du bâtiment naval. Afin de pallier ce problème, il est connu d’utiliser une structure flottante fixée au dispositif de remorquage, de manière non rigide, et destinée à recevoir l’embarcation à récupérer. Le dispositif de remorquage est configuré pour découpler les mouvements de la structure flottante des mouvements du bâtiment naval afin de faciliter l’alignement entre la structure flottante et l’engin marin. A cet effet, le dispositif de remorquage comprend par exemple une liaison à la structure flottante de type joint de cardan reliée à un bras, lui-même en liaison pivot avec le bâtiment naval. Toutefois ces solutions ne sont pas optimales en ce qu’elles présentent des problématiques liées aux conditions extérieures. En effet, les mouvements de la mer, tels qu’une houle transverse, peuvent engendrer un mouvement de lacet de la structure flottante trop important pour que les opérations de remorquage soient réussies. Par exemple un engin marin aura davantage de difficulté à rejoindre la structure flottante et à s’arrimer à l’intérieur de celle-ci si cette dernière subit de manière trop importante les mouvements de houles. L’un des buts de l’invention est alors de proposer un dispositif de remorquage permettant à un engin marin de rejoindre le dispositif de remorquage en permettant au dispositif de remorquage de suivre les mouvements de l’engin marin sans subir ceux du bâtiment naval. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de remorquage dans lequel l’élément stabilisateur comprend un cardan fixé à la deuxième extrémité du bras, le cardan 55 autorisant la rotation de l’organe d’accrochage par rapport au bras autour d’un premier axe de rotation et d’un deuxième axe de rotation différent du premier axe de rotation, chacun desdits premier et deuxième axes de rotation, étant perpendiculaire à la direction d’allongement, et dans lequel l’élément stabilisateur comprend au moins un actionneur configuré pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage autour d’au moins l’un des deux axes rotation dans une plage d’angles de rotation prédéterminée. Le ou les actionneur(s) étant configuré(s) pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage selon au moins l’un des deux axes rotation dans une plage d’angles de rotation prédéterminée, les mouvements de lacets de l’organe d’accrochage, et donc de la structure flottante par rapport au bâtiment naval, sont limités et contrôlés. Ainsi, un tel dispositif de remorquage permet d’augmenter les périodes d’opérabilités du système de récupération de l’engin marin et d’utiliser celui-ci même en mer forte. Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le dispositif de remorquage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - la plage d’angles de rotation prédéterminée s’étend entre 0° et 70° par rapport à la direction d’allongement, dans un plan perpendiculaire audit axe de rotation ; - le cardan comprend une première armature, la première armature et le bras étant relativement libres en rotation l’un par rapport à l’autre, autour du premier axe de rotation, et une deuxième armature au moins en partie libre en rotation par rapport à la première armature autour du deuxième axe de rotation, l’organe d’accrochage étant intégré avec la deuxième armature ; - chaque actionneur est fixé sur la première armature de façon à contrôler la rotation de la première armature autour du premier axe de rotation ; - l’élément stabilisateur comprend au moins deux actionneurs, chaque actionneur étant fixé sur une extrémité distincte de la première armature ; - l’actionneur est un actionneur passif ou actif, linéaire ou rotatif ; - la première armature s’étend selon le premier axe de rotation entre deux extrémités, l’élément stabilisateur comprenant au moins deux actionneurs et deux platines de support chacune fixée à l’une desdites extrémités, chaque actionneur étant fixé sur une desdites platines de support ; -chaque platine de support s’étend, selon le deuxième axe de rotation, de part et d’autre de la première armature, entre deux bords latéraux, chaque bord latéral de chaque platine de support recevant un actionneur ; et - le bras rigide présente une longueur fixe. L’invention concerne également un ensemble naval comprenant un bâtiment naval et une structure flottante tractée par le bâtiment naval au moyen d’un dispositif de remorquage tel que décrit ci-dessus, l’organe d’accrochage étant fixé à la structure flottante. L’invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels : FIG. 1 - la FIG. 1 est une représentation schématique d’un ensemble selon l’invention comprenant un dispositif de remorquage par un bâtiment naval et un engin marin reçu par le dispositif de remorquage, FIG. 2 - la FIG. 2 est une vue en perspective d’un élément stabilisateur du dispositif de remorquage de la FIG. 1 , et FIG. 3 - la FIG. 3 est une vue en coupe selon un plan III-III de l’élément stabilisateur de la FIG. 2 . En référence à la FIG. 1 , on décrit un ensemble comprenant un dispositif de remorquage 10 d’un engin marin par un bâtiment naval 15, et un système 20 tracté par le dispositif de remorquage 10. Dans l’exemple de la FIG. 1 , le système 20 comprend une structure flottante 22 et un engin marin 24 reçu dans la structure flottante 22. Selon l’exemple des figures, le bâtiment naval 15 tracte la structure flottante 22 qui remorque l’engin marin 24. En revanche, l’invention s’applique à tout type d’élément tracté et/ou remorqué par le bâtiment naval 15. Un tel dispositif de remorquage 10 est agencé pour permettre le lancement et la récupération de l’engin marin 24 en mer. Le dispositif de remorquage 10 est particulièrement adapté pour le lancement et la récupération d’un engin marin 24 de surface. La structure flottante 22 est par exemple une structure de réception définissant un espace de réception de l’engin marin 24. Plus particulièrement la structure de réception est agencée pour permettre à l’engin marin 24 d’entrer dans et de sortir de l’espace de réception. Le dispositif de remorquage 10 comprend un corps 28 comprenant une partie d’accroche 30 fixée au bâtiment naval 15. Par « fixée » on entend que la partie d’accroche 30 peut être une partie distincte du bâtiment naval 15, rigidement assemblée sur le bâtiment naval 15, ou bien une partie du bâtiment naval 15, par exemple formée avec le bâtiment naval 15. Selon un mode de réalisation, non représenté, la partie d’accroche 30 est solidaire d’un dispositif de déplacement de la structure flottante 22, permettant à la structure flottante 22 d’être déplacée relativement au bâtiment naval 15 entre une position déployée, dans laquelle la structure flottante est à l’eau, et une position rétractée, dans laquelle la structure flottante s’étend dans un espace de réception du bâtiment naval pour ramener et stocker l’engin marin 24 à bord du bâtiment naval 15. Le corps 28 comprend un bras rigide 34 s’étendant entre une première extrémité 36 fixée à la partie d’accroche 30 par une liaison pivot 38 et une deuxième extrémité 40 liée à un organe d’accrochage 45 par un élément stabilisateur 50. Le bras 34 est par exemple de forme cylindrique et s’étend selon une direction d’allongement A-A’ entre les première et deuxième extrémités 36, 40. La liaison pivot 38 est configurée pour autoriser la rotation du bras 34 par rapport au bâtiment naval 15 autour de la direction d’allongement A-A’. En d’autres termes, la liaison pivot 38 autorise les mouvements de tangage de la structure flottante 22 par rapport au bâtiment naval 15. Dans un mode de réalisation particulier, le bras 34 présente une longueur fixe, selon la direction d’allongement A-A’, entre les première et deuxième extrémités 36, 40. Par exemple, le bras 34 présente une longueur comprise entre 0,5 m et 5,5 m. La longueur fixe du bras 34, préalablement déterminée en fonction du type d’engin marin 24 à remorquer, permet de maintenir la structure flottante 22 à une distance fixe, selon la direction d’allongement A-A’, du bâtiment naval 15. Ainsi, le bras 34 permet par exemple de reprendre une différence de hauteur, prise selon une direction verticale, entre la structure flottante 22 et le bâtiment naval 15, par exemple due aux vagues. L’organe d’accrochage 45 est fixé à la structure flottante 22. L’élément stabilisateur 50 va maintenant être décrit en détails, en référence aux Figs. 2 et 3. L’élément stabilisateur 50 comprend un cardan 55 fixé à la deuxième extrémité 40 du bras 34. Le cardan 55 autorise la rotation de l’organe d’accrochage 45 par rapport au bras 34 autour d’un premier axe de rotation R1 et d’un deuxième axe de rotation R2 différent du premier axe de rotation R1. Les premier et deuxième axes de rotation R1, R2 sont tous deux perpendiculaires à la direction d’allongement A-A’. Le premier axe de rotation R1 est par exemple sensiblement vertical lorsque le dispositif de remorquage 10 est posé sur une surface plane horizontale. Les mouvements de rotation autour du premier axe de rotation R1 sont alors appelés, dans le domaine naval, des mouvements de lacets. Dans le mode de réalisation représenté sur la FIG. 2 , le cardan 55 comprend une première armature 57 fixée à la deuxième extrémité 40 du bras 34, par l’intermédiaire d’une portion de fixation 61 rigide. La portion de fixation 61 est par exemple solidaire du bras 34. La portion de fixation 61 comprend par exemple un corps 62 et un premier tronçon en forme de pince 63 en saillie du corps vers la première armature 57, salon la direction d’allongement A-A’. Dans l’exemple de la FIG. 2 , la première armature 57 comprend un arbre 65 s’étendant selon le premier axe de rotation R1. Le premier tronçon en forme de pince 63 est par exemple muni d’orifices traversants 64, à travers desquels l’arbre 65 est inséré. La première armature 57 et le bras 34 sont relativement libres en rotation l’un par rapport à l’autre, autour du premier axe de rotation R1. Par exemple, l’arbre 65 est libre en rotation par rapport au premier tronçon en forme de pince 63, autour du premier axe de rotation R1, à l’intérieur des orifices traversants 64. En d’autres termes, l’arbre 65 est libre de tourner sur lui-même à l’intérieur des orifices traversants 64. Le cardan 55 comprend en outre une deuxième armature 67 fixée à la première armature 57. Par exemple, la deuxième armature 67 comprend un deuxième tronçon en forme de pince 73 et un arbre 75 s’étendant selon le deuxième axe de rotation R2. Le deuxième tronçon en forme de pince 73 est par exemple muni d’orifices traversants 74, à travers desquels l’arbre 75 est inséré. Le deuxième axe de rotation R2 est incliné par rapport au premier axe de rotation R1. Dans l’exemple des Figs. 2 et 3, le deuxième axe de rotation R2 est sensiblement perpendiculaire au premier axe de rotation R1. Les mouvements de rotation autour du premier axe de rotation R1 correspondent par exemple à des mouvements de lacets de la structure flottante 22 par rapport au bâtiment naval 15. Les mouvements de rotation autour du deuxième axe de rotation R2 correspondent par exemple à des mouvements de tangage de la structure flottante 22 par rapport au bâtiment naval 15. Les arbres 65, 75 sont liés et fixés ensembles par une pièce centrale 80. Par exemple, la pièce centrale 80 connecte les arbres 65, 75 en leur centre, respectivement pris selon le premier et deuxième axe de rotation R1, R2. En variante, les arbres 65, 75 sont soudés entre eux, ou formés d’un seul tenant. La deuxième armature 67 est au moins en partie libre en rotation par rapport à la première armature 57 autour du deuxième axe de rotation R2. Par exemple, le deuxième tronçon en forme de pince 73 est libre en rotation autour de l’arbre 75, autour du deuxième axe de rotation R2, l’arbre 75 étant fixe par rapport à l’arbre 65, via la pièce centrale 80. En variante, le deuxième tronçon en forme de pince 73 est fixe par rapport à l’arbre 75, et l’arbre 75 est libre en rotation autour du deuxième axe de rotation R2, par rapport à l’arbre 65, la deuxième armature 67 est alors entièrement libre en rotation par rapport à la première armature 57 autour du deuxième axe de rotation R2. Dans l’exemple de la FIG. 2 , l’organe d’accrochage 45 est intégré, par exemple venu de matière, avec la deuxième armature 67. En variante, l’organe d’accrochage 45 est une pièce rapportée rigidement fixée à la deuxième armature 67 du cardan 55. Par « rigidement », on entend que l’organe d’accrochage 45 est fixe par rapport à la deuxième armature 67. Selon l’invention, l’élément stabilisateur 50 comprend au moins un actionneur 85 configuré pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage 45 autour d’au moins l’un des deux axes rotation R1, R2 dans une plage d’angles de rotation prédéterminée. Les actionneurs 85 sont schématiquement représentés sur les Figs. 2 et 3. Dans l’exemple représenté, le ou chaque actionneur 85 est configuré pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage 45 autour du premier axe rotation R1 dans une plage d’angles de rotation prédéterminée. Par exemple, la plage d’angles de rotation prédéterminée s’étend entre 0 ° et 70° par rapport à la direction d’allongement A-A’, dans un plan perpendiculaire au premier axe de rotation R1. Dans le mode de réalisation des Figs. 2 et 3, chaque actionneur 85 est fixé sur la première armature 57 de façon à contrôler la rotation de la première armature 57 autour du premier axe de rotation R1. Plus particulièrement, chaque actionneur 85 est fixé sur l’arbre 65 de la première armature 57. Par exemple, l’élément stabilisateur 50 comprend au moins deux actionneurs 85, chaque actionneur 85 étant fixé sur une extrémité distincte 86, 87 de la première armature 57. Tel que visible sur la FIG. 3 , les extrémités 86, 87 de la première armature 57 sont également celles de l’arbre 65, et sont opposées selon le premier axe de rotation R1. Chaque actionneur 85 est actionneur passif ou actif, linéaire ou rotatif. Par exemple, chaque actionneur 85 est un ressort, un amortisseur, ou un vérin, par exemple pneumatique, électrique ou hydraulique. Dans un mode particulier de réalisation, l’élément stabilisateur 50 comprend deux platines de support 90, 91 chacune fixée à l’une des extrémités 86, 87 de la première armature 57. Cette configuration apporte de la symétrie dans la régulation des mouvements de lacets par les actionneurs 85, et facilite ainsi le fonctionnement des actionneurs 85, notamment en répartissant de manière efficace les efforts sur l’arbre 65. Par exemple, l’arbre 65 est extrudé aux extrémités 86, 87 afin d’y fixer les platines de support 90, 91. Chaque platine de support 90, 91 est par exemple vissée sur l’arbre 65 de manière non rotative par rapport à l’arbre 65. Ainsi, une rotation de l’arbre 65 autour du premier axe de rotation R1, à l’intérieur des orifices 64 entraine une rotation des platines de support 90, 91 autour du premier axe de rotation R1. Chaque platine de support 90, 91 s’étend, selon le deuxième axe de rotation R2, de part et d’autre de la première armature 57, entre deux bords latéraux 93, 94. La longueur de chaque platine de support 90, 91, selon le deuxième axe de rotation R2, est telle que, lors d’une rotation sur 360° de l’arbre 65 autour du premier axe de rotation R1, les platines de support 90, 91 n’interfèrent pas avec une quelconque partie du cardan 55, de l’élément stabilisateur 50, ou du dispositif de remorquage 10 de manière plus générale. Chaque bord latéral 93, 94 de chaque platine de support 90, 91 reçoit par exemple une première extrémité d’un actionneur 85. A cet effet, chaque bord latéral 93, 94 présente par exemple un orifice d’insertion d’un actionneur 85. De manière similaire, la portion de fixation 61 comprend des orifices d’insertion d’une deuxième extrémité des actionneurs 85, tel que représenté sur la FIG. 2 . Ainsi, chaque actionneur 85 s’étend entre la première et deuxième extrémité entre la portion de fixation 61 et la platine de support 90, 91. Cette configuration est avantageuse notamment lorsque les actionneurs 85 sont des actionneurs linéaires, afin de d’ajouter un bras de levier pour permettre de contrôler la rotation de l’arbre 57 autour du premier axe de rotation R1. De tels actionneurs 85 permettent de compenser les mouvements de lacets, afin de mieux contrôler la rotation de l’organe d’accrochage 45, et par conséquent de la structure flottante 22, autour du premier axe de rotation R1. En variante, non représentée, par exemple dans le cas d’actionneurs 85 rotatifs, les actionneurs 85 peuvent être fixés directement sur les extrémités 86, 87 de l’arbre 65. Dans l’exemple d’actionneurs 85 actifs, ceux-ci sont par exemple commandés par une unité de commande, non représentée, contrôlée automatiquement ou manuellement par un opérateur. Dans le cas d’un contrôle automatique, le dispositif 10 est par exemple muni de capteurs de position et/ou de mouvements afin de commander les actionneurs 85 à des fins de compensation des mouvements de lacets de la structure flottante 22. Le dispositif de remorquage 10 selon l’invention présente de nombreux avantages. Tout d’abord, le bâtiment naval 15 étant relié à la première armature 57, en particulier à l’arbre 65, et non directement à la structure flottante 22, un découplage efficace entre le bâtiment naval 15 et la structure flottante 22 est obtenu. Ceci permet ainsi de ne pas avoir à aligner parfaitement le bâtiment naval 15 et l’engin marin 24 à récupérer afin de remorquer l’engin marin 24 à l’aide du dispositif de remorquage 10 ou afin de remonter l’engin marin à bord du bâtiment naval 15. La stabilisation des mouvements de lacets par les actionneurs 85 permet de faciliter l’alignement entre la structure flottante 22et le bâtiment naval 15, et évite que la structure flottante 22 ne se mette en travers par rapport à la direction de navigation du bâtiment naval 15 et perturbe ainsi sa navigation. Par ailleurs, les mouvements rotatifs de l’organe d’accrochage 45 par rapport au bâtiment naval 15 étant autorisés sur trois degrés de liberté (rotation autour des premier et deuxième axes de rotation R1, R2 autorisée par le cardan 55 et rotation autour de l’axe d’allongement A-A’ autorisée par la liaison pivot 38), et le bâtiment naval 15 n’étant relié qu’à la première armature 57, les degrés de liberté non contraints par les actionneurs (par exemple les mouvements de tangage et roulis, selon l’axe de rotation R2 et la direction d’allongement A-A’) sont laissés libres et ne subissent pas de résistance. Un tel dispositif 10 offre alors une liberté de mouvement à la structure flottante 22par rapport au bâtiment naval 15, tout en limitant les mouvements de lacets qui rendent difficile le remorquage de l’engin marin 24. Dispositif de remorquage (10) d’un engin marin (24) par un bâtiment naval (15) comprenant un corps (28) comprenant une partie d’accroche (30) destinée à être fixée au bâtiment naval (15), un bras (34) rigide s’étendant entre une première extrémité (36) fixée à la partie d’accroche (30) par une liaison pivot (38) et une deuxième extrémité (40) liée à un organe d’accrochage (45) par un élément stabilisateur (50), l’organe d’accrochage (45) étant destiné à être fixé à une structure flottante (22) destinée à recevoir l’engin marin (24), le bras (34) s’étendant selon une direction d’allongement (A-A’), caractérisé en ce que l’élément stabilisateur (50) comprend un cardan (55) fixé à la deuxième extrémité du bras (34), le cardan (55) autorisant la rotation de l’organe d’accrochage (45) par rapport au bras (34) autour d’un premier axe de rotation (R1) et d’un deuxième axe de rotation (R2) différent du premier axe de rotation (R1), chacun desdits premier et deuxième axes de rotation (R1, R2) étant perpendiculaire à la direction d’allongement (A-A’), et en ce que l’élément stabilisateur (50) comprend au moins un actionneur (85) configuré pour maintenir la rotation de l’organe d’accrochage (45) autour d’au moins l’un des deux axes rotation (R1) dans une plage d’angles de rotation prédéterminée. Dispositif de remorquage (10) selon la revendication 1, dans lequel la plage d’angles de rotation prédéterminée s’étend entre 0° et 70° par rapport à la direction d’allongement (A-A’), dans un plan perpendiculaire audit axe de rotation (R1). Dispositif de remorquage (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le cardan (55) comprend une première armature (57), la première armature (57) et le bras (34) étant relativement libres en rotation l’un par rapport à l’autre, autour du premier axe de rotation (R1), et une deuxième armature (67) au moins en partie libre en rotation par rapport à la première armature (57) autour du deuxième axe de rotation (R2), l’organe d’accrochage (45) étant intégré avec la deuxième armature (67). Dispositif de remorquage (10) selon la revendication 3, dans lequel chaque actionneur (85) est fixé sur la première armature (57) de façon à contrôler la rotation de la première armature (57) autour du premier axe de rotation (R1). Dispositif de remorquage (10) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’élément stabilisateur (50) comprend au moins deux actionneurs (85), chaque actionneur (85) étant fixé sur une extrémité distincte (86, 87) de la première armature (57). Dispositif de remorquage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’actionneur (85) est un actionneur passif ou actif, linéaire ou rotatif. Dispositif de remorquage (10) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel la première armature (57) s’étend selon le premier axe de rotation (R1) entre deux extrémités (86, 87), l’élément stabilisateur (50) comprenant au moins deux actionneurs (85) et deux platines de support (90, 91) chacune fixée à l’une desdites extrémités (86, 87), chaque actionneur (85) étant fixé sur une desdites platines de support (90, 91). Dispositif de remorquage (10) selon la revendication 7, dans lequel chaque platine de support (90, 91) s’étend, selon le deuxième axe de rotation (R2), de part et d’autre de la première armature (57), entre deux bords latéraux (93, 94), chaque bord latéral (93, 94) de chaque platine de support (90, 91) recevant un actionneur (85). Dispositif de remorquage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras rigide (34) présente une longueur fixe. Ensemble naval comprenant un bâtiment naval (15) et une structure flottante (22) tractée par le bâtiment naval (15) au moyen d’un dispositif de remorquage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’organe d’accrochage (45) étant fixé à la structure flottante (22).