Language selection

Search

Patent 1090201 Summary

Third-party information liability

Some of the information on this Web page has been provided by external sources. The Government of Canada is not responsible for the accuracy, reliability or currency of the information supplied by external sources. Users wishing to rely upon this information should consult directly with the source of the information. Content provided by external sources is not subject to official languages, privacy and accessibility requirements.

Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1090201
(21) Application Number: 302652
(54) English Title: SELF PROPELLED, UNINHABITED DEAP SEA VEHICLE FOR USE IN DREDGING, LOADING AND SURFACE TRANSPORTATION OF POLYMETALLIC NODULES, ARCTIC FISHING AND LIFTING OF SUBMERGED BODIES
(54) French Title: VEHICULE SOUS-MARIN AUTOPROPULSE, INHABITE DE GRANDE PROFONDEUR, DESTINE AU DRAGAGE, AU CHARGEMENT ET AUX TRANSPORT EN SURFACE DE NODULES POLYMETALLIQUES A LA PECHE PELAGIQUE ET AU RELEVAGE DES CORPS IMMEGES
Status: Expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 114/4
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B63G 8/00 (2006.01)
  • B63C 11/34 (2006.01)
  • E02F 3/88 (2006.01)
  • E21C 45/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • HERVIEU, RENE (France)
(73) Owners :
  • CENTRE NATIONAL POUR L'EXPLOITATION DES OCEANS (Not Available)
(71) Applicants :
(74) Agent: ROBIC, ROBIC & ASSOCIES/ASSOCIATES
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1980-11-25
(22) Filed Date: 1978-05-04
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
77 14 154 France 1977-05-04

Abstracts

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Véhicule sous-marin inhabité, autopropulsé, de grande
profondeur destiné au dragage, au chargement et à la remontée en
surface des nodules polymétalliques, ainsi qu'à la pêche pélagi-
que et au relevage des corps immergés. Il est constitué d'une
ossature et d'une enveloppe extérieure réalisées en matériaux
résistant à l'érosion et à la corrosion tout en assurant au véhi-
cule les qualités nautiques suffisantes pour répondre aux données
océanographiques et météorologiques des zones d'utilisation. Il
est composé de plusieurs tranches pouvant se désolidariser, chacune
d'elles étant munie de vidange d'eau et de purges d'air, lesquel-
les tranches contiennent les moyens de propulsion, de sustenta-
tion au sol, les appareils électriques et électroniques de com-
mande, de détection et de guidage, les sources d'énergie. L'une
de ces tranches comporte le dispositif de chargement et de dé-
chargement dont la capacité ne modifie ni l'assiette, ni le poids
apparent du véhicule.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles
un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué,
sont définies comme il suit:
1. Véhicule sous-marin inhabité, autopropulsé, capable
de manoeuvrer en très grande profondeur et destiné à prélever
des produits marins, caractérisé en qu'il comprend:
a) un dispositif de chargement desdits produits com-
portant un conteneur-échangeur ayant un axe verti-
cal de symétrie coincidant avec une ligne passant
par le centre de gravité et le centre de volume
dudit véhicule sous-marin;
b) ce conteneur-échangeur ayant une paroi mobile verti-
calement qui en divise l'intérieur en une chambre
basse contenant du lest ainsi que des moyens de
délestage et une chambre haute destinée à recevoir
les produits prélevés, et
c) dans lequel lesdits moyens de délestage peuvent
fonctionner pendant que les produits prélevés sont
déchargés dans la chambre haute de sorte que le
poids apparent du véhicule est maintenu sensiblement
constant durant le chargement de produits.
2. Véhicule selon la revendication 1, dans lequel
la paroi mobile verticalement est une membrane souple, formant
doigt de gant, fixée par son bord au conteneur à mi-hauteur de
celui-ci, cette membrane étant munie d'un bouchon en son centre.
3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en
ce qu'il est composé de plusieurs tranches pouvant se désoli-
dariser, chacune d'elles étant munie de vidange d'eau et de
purges d'air, lesquelles tranches contiennent des moyens de pro-
pulsion et de sustentation au sol, des appareils électriques et
électroniques de commande, de détection et de guidage, et des
14
sources d'énergie, l'une de ces tranches comportant ledit conte-
neur-échangeur.
4. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en
ce que la partie inférieure comporte une jupe périphérique en
matière souple synthétique ceinturant un volume de liquide en
faible surpression par rapport à l'eau extérieure réalisant un
coussin d'eau sustentant le véhicule au-dessus du fond marin et
lui permettant de se déplacer sur celui-ci sans risque d'enlise-
ment, lequel volume d'eau ainsi contenu à l'intérieur de la jupe
étant divisé au moyen de cloisons médianes de façon à réaliser
sous l'avant et l'arrière du véhicule deux coussins avant et
arrière donnant naissance, par variation de la surpression d'un
groupe de coussins à l'autre, à un couple de redressement impor-
tant pour corriger une mauvaise assiette du véhicule.
5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en
ce que la surpression entretenue dans l'enceinte de la jupe est
obtenue par le refoulement d'une pompe centrifuge dont la bouche
d'aspiration est située sur la verticale passant par le centre
de gravité et le centre de volume du véhicule, refoulement
s'effectuant clans le coussin d'eau par des orifices situes dans
le plan longitudinal du véhicule à l'intérieur de la jupe,
laquelle pompe permet d'accélérer et de freiner les mouvements
de l'engin suivant la verticale.
6. Véhicule selon les revendications 4 ou 5, caracté-
risé en ce que la jupe périphérique est équipée d'un chapelet
horizontal de lests assurant la retombée verticale de celle-ci
en position d'utilisation dès la manoeuvre d'atterrissage à
vitesse très réduite à quelques mètres du fond marin, la jupe
étant maintenue appliquée sous la coque au cours de la descente,
par l'action d'électro-aimants sur ledit chapelet.
7. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé
en ce que la tranche comportant la pompe centrifuge assurant la
surpression dans la jupe contient le dispositif de chargement
dit "conteneur-échangeur dont la capacité ne modifie ni
l'assiette, ni le poids apparent du véhicule et destine à rece-
voir les produits prélevés, nodules ou poissons, lequel conteneur-
échangeur et ses annexes sont fixés sur l'ossature de l'engin,
par électro-aimants ou tout autre moyen de largage instantané en
cas de retenue de l'engin sur le fond.
8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en
ce que le dispositif conteneur-échangeur est constitué d'un
cylindre dont l'axe. vertical se confond avec la ligne passant
par le centre de gravité et le centre de volume du véhicule
et dont la paroi mobile est une membrane souple en matière
synthétique formant doigt de gant fixée par son bord à l'inté-
rieur du cylindre et à mi-hauteur de celui-ci, laquelle membrane
munie au centre de son fond d'un bouchon de vidange recouvre une
charge de lest contenue dans le cylindre à une certaine hauteur
laissant en partie haute au-dessus de la membrane un certain
volume dit "de surcharge", laquelle membrane séparant continuelle-
ment le lest et le produit prélevé se retourne au fur et à mesure
du chargement dudit produit simultanément avec le déchargement
du lest.
9. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en
ce que le conteneur-échangeur est en liaison à la partie supé-
rieure par l'intermédiaire d'un couvercle cylindrique concentri-
que, avec le refoulement d'une pompe centrifuge dont l'aspira-
tion s'effectue à l'avant du véhicule au moyen d'une manche
semi-rigide reliant la pompe à une bouche d'aspiration terminée
par un rateau de forme trapézoïdale dont les dents sont placées
en bordure de petites jupes en matière synthétique souple, lequel
16
rateau est recouvert d'une plaque en résine armée mobile autour
d'un axe horizontal, et ondulée en dents de scie très pronon-
cées formant des redans dirigeant vers le fond marin en un mouve-
ment tourbillonnaire l'eau aspirée par la pompe dans le but de
provoquer le décollement des nodules.
10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en
ce que la partie inférieure du conteneur-échangeur s'emboîte dans
une trémie tronconique en résine armée dont la base débouche
dans un doseur à vis d'Archimède commandé par un moteur électri-
que asservi à un capteur de pression différentielle, lequel
doseur débite dans un orifice latéral d'échappement assurant
l'évacuation du lest et l'échappement de l'eau de la pompe cen-
trifuge de chargement.
11. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé
en ce que la trémie est mobile autour d'un axe horizontal, ses
mouvements étant limités par un bras qui lui est solidaire et
dont l'extrémité repose sur un capteur de pression différentielle
indiquant à tout instant le poids du conteneur-échangeur et
déclenchant le fonctionnement du moteur d'entraînement du doseur
afin de libérer la quantité de lest nécessaire pour ramener le
poids du conteneur-échangeur à la valeur fixée.
12. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé
en ce que la partie supérieure de la trémie cylindrique com-
porte une grille dont le centre est équipé d'un contacteur,
lequel, par la mise en appui du bouchon de la membrane entière-
ment retournée par le chargement complet de produit prélevé,
déclenche le processus séquentiel de remontée du véhicule.
13. Véhicule selon les revendications 1 ou 2, des-
tine à la pêche pélagique de petits poissons, lequel véhicule
équipé d'un système de poursuite accoustique ou télécommandé en
17
immersion et en cap par ultra-sons à partir d'un bâtiment de
support logistique suivant au sonar les mouvements des poissons,
est caractérisé en ce que la pompe de chargement du conteneur-
échangeur est reliée à une sorte d'entonnoir en matière synthé-
tique souple repliable pendant la descente du véhicule et par
lequel sont aspires les poissons attirés par un projecteur placé
à l'avant du véhicule et refoulés dans le conteneur-échangeur
muni en sa partie supérieure d'un filet de retenue.
14. Véhicule selon les revendications 1, 2 ou 3,
destiné à la remontée en surface de corps immergés dont le poids
apparent est théoriquement égal, au maximum, à celui du lest
granuleux contenu dans le conteneur-échangeur caractérisé en ce
qu'il est équipé d'un croc de relevage porté par une chaîne dont
les points d'attache sont situés de part et d'autre du véhicule
dans un plan transversal passant par la ligne centre de gravité-
centre de volume du véhicule, et maintenu à l'avant de celui-ci
en dehors des périodes d'utilisation et manoeuvrable à l'aide
d'un bras télécommandé d'un submersible habité de grande pro-
fondeur, la commande du doseur engendrant la force de relevage
d'intensité croissante jusqu'au décollement du corps immergé,
étant effectuée par ultra-sons à partir du submersible habité
par exemple.
15. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé
en ce qu'il comporte, fixé sur un support tripode au-dessus de
la bouche d'aspiration de la pompe centrifuge alimentant le
coussin d'eau de sustentation du véhicule, un frein dynamique
dont les pales se déploient à partir d'une vitesse donnée sous
l'action des filets d'eau dans le but de ralentir la vitesse de
descente du véhicule.
18

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.

1~9020~
~ La présente invention concerne un engin sous-marin
au~opropulsé, inhabité, de type industriel, con~u principale-
ment d'une part pour exécuter sous la surface des océans, ~
grande profondeur des travaux de dragage et de chargement des
nodules polymétalliques et pour remonter ceux-ci en surface, ~ .
d'autre part,pour la pêche pélagique et le relevage des corps
immergés.
Les ressources terrestres montrent des signes évidents
d'épuisement. C'est vers les océans que l'humanité devra se
tourner d'ici à la fin du siècle pour assurer une grande partie
de ses besoins alimentaires, énergétiques et miniers.
L'importance des réserves de nodules polymétalliques
gisant au fond des océans,est sans commune mesure avec les ~ .
réserves terrestres de minéraux nobles connus. ''~
Parmi les procédés envisagés pour ramasser ces nodules,
~ certains n'ont pas encore dépassé le stade du concept. Cepen-
dant, deux méthodes d'exploitation ont atteint la phase expé-
rimentale à la mer. L'une consiste à rassembler les nodules
sur le fond et à les introduire dans un tube de remontée reliant
l'engin de collecte au fond à l'engin de stockage en surface ou
en immersion à proximité de celle-ci. L'autre repose sur le
dragage au moyen d'une immense boucle en rotation continus ~ la
quelle sont accrochées des bennes ou go dets, suivan-t le
principe de la Noria. La mise en oeuvre de l'une ou l'autre de
ces méthode~s se heurte, à partir d'une plate-forme située en
mer, aux difficultés qu'entraîne la grande profondeur à laquelle
se situent les gisements importants actuellement connus, généra-
lement de l'ordre de quatre à six mille m~tres.
Les gisements, exploités en premier lieu, seront ceux
qui sont situés sur des fonds sensiblement plats. Or, ils sont
souvent constitués d'argile visqueuse et collante.
Une telle nature des fonds marins rend difficile, sinon
,.
.
Z~L
impossible, l'utilisation de véhicules à roues, à chenilles, à
traineaux, déj~ imaginés pour des travaux à petite profondeur.
La présente invention a pour but de réaliser un engin-
sous-marin inhabité autopropulsé effectuan-t automatiquement le
dragage et le chargement des nodules et assurant la remontée en ;~
surface des produits prélevés sans aucune liaison matérielle
entre le ~isemen-t sous-rnarin en exploitation et les dispositifs
de stockage en surface ou a proximité de celle-ci. Cet engin
sous-marin peut se déplacer sur le fond sans risque d'enlise-
ment. En effet, d'une part, son poids apparent est aussifaible que l'on voudra, quelle que soit l'importance de son
chargement; d'autre part, sa surface de contact avec le fond en-
dehors du dispositif de dragage, est pratiquement négligeable.
En pêche pélagique, l'invention vise encore avec le
même engin à capturer directemen-t les petits poissons, sans
l'intervention d'un chalut.
Dans le domaine du sauve-tage, l'inven-tion tend à
réaliser un engin de relevage des corps immergés.
La forme du véhicule sous-marin, selon l'invention, se
distingue de celle d~un sous-marin conventionnel par la présence i
à sa partie inférieure de jupes souples en ma-tière synthétique
permettant de le sustenter au-dessus du fond tout au long de
l'opération de drayage. En-dehors de cette particularité, ses
formes tiennent compte des problèmes de résistarlce ~ l'avance-
ment et de stabilité en surface et en plongée. En surface, le
véhicule doit présenter les qualités nautiques suffisantes pour
pouvoir e-tre remorqué compte-tenu des données océanographiques
et météorologiques des zones où il est appelé à opérer. En
plongée, le moment de son couple de redressement conserve la
même valeur quel que soit le plan d'inclinaison choisi. La ré-
partition des masses à bord du véhicule doit être telle que la
distance entre son centre de gravité et son centre de volume -~
-2-
.. ., ., , , . , . ~ .
soit la plus grande possible et que la aroite joignant ces
centres se confonde avec l'axe vertical du dispositif de charge-
ment dit "conteneur echanyeur" constituant l'une des principales
caractéristiques du véhicule. Il s'ensuit que les charges, les
surcharges ou les d~lestages de ce dispositif de chargement ne
modifient que très le~erement l'assiette et la bande du véhicule.
La coque est constituee d'une ossature et d'une enveloppe exté-
rieure en résine armee. Le choix des materiaux en contact avec
l'eau de mer tient compte des phénomènes générateurs d'érosion
et de corrosion. La flottabilité du véhicule est assurée par un
ensemble de matelas de matériaux allégés (représentés schémati-
quement en hachuré sur la figure 1) résistant a l'action de la
pression hydrostatique des grandes profondeurs. Le véhicule
dans son ensemble est conskitué de cinq tranches isolées les
unes des autres munies de vidange d'eau de mer et de purges
d'air, lesquelles tranches peuvent etre ~acilement remplacées en
cas d'avaries de leurs equipements.
En conséquence, l'invention revendiquée est un véhi-
cule sous-marin inha~ité, autopropulsé, capable de manoeuvrer
en tres grande profondeur et destiné a prélever des produits
marins, caractérisé en ce qu'il comprend essen-tiellement: un
dispositif de charc3ement des produits comportant un conteneur-
échanyeur ayant un axe vertical de symetrie colncidank avec une
ligne passant par le centre de gravité et le centre de volume
dudit véhicule sous-marin; ce conteneur-échangeur ayant une
paroi mobile verticalement ~ui en divise l'intérieur en une
chambre basse contenant du lest ainsi que des moyens de déles-
tage et une chambre haute destinée a recevoir les produits pré-
levés, et dans lequel les moyens de délestage peuvent fonc-
tionner pendant que les produits prélevés sont déchargés dans lachambre haute de sorte que le poids apparent du véhicule est
main~enu sensiblement constant durant le chargement de produits.
,
Les dessins annexés illustrent, a titre d'exemple non
limitatif, un mode de realisation du véhicule sous-marin selon .
l'invention. Ceux-ci representent: ~;
- en figure 1, une coupe longitudinale du véhicule, -
- en figure 2, une coupe transversale du vehicule dans la tranche :
dite d'équipement fonctionnel comportant le dispositif de charge-
ment "conteneur echangeur",
- en figure 3, une vue de dessus du detail de la bouche d'aspi- ~:
ration des nodules situee à l'avant du vehicule,
- en figures 4, 5, 6 et 7, des vues du dispositif de chargement
dit "conteneur échangeur" au fur et à mesure de son remplissage,
- en fi~ure 8, une vue de dessous du véhicule montrant les
elements de sustentation du véhicule sur le fond, ~ :
- en figure 9, une vue longitudinale schématique du vehicule
dans une version d'utilisation en peche pelagique, ~
,:
/
- 3a -
~.
~9~2~ '
- en.figure 10, une vue longitudinale schématique du véhicule
dans une version d'utilisation pour le relevage de corps im- .. .
mergés.
Tel qu'il est représenté, dans ces différentes figures,
le véhicule est constltué (voir fi0ure 1):
- en I, d'une tranche de propulsion
- en II, d'une tranche comportant les appareils électriques et
électroniques
- en III, d'une tranche dite d'équipement fonctionnel .
- en IV, d'une tranche contenant les sources d'énergie
- en V, d'une tranche avant. :
La tranche arrière I comporte une hélice propulsive
10 équipée d'une tuyère du type KORT et entrainée par un moteur
électrique 11, ainsi qu'une tuyère 12 à axe transversal, l'en-
semble assurant dans un plan horizontal les déplacements du
véhicule en toutes directions. L'équipement de cette tranche
est complété d'une caisse "d'assiette" 13, à mercure, d'un dis-
positif de sondage et de détermination des vitesses radiales du
type sonar DOPPLER 14 à axe vertical, ainsi que d'un loch
électro-magnétique 15 destiné à mesurer la vitesse du véhicule
sous-marin suivant la verticale.
La tranche II comporte en 20 une sphère étanche et
résistante contenant l'appareillage électrique et ~n 21 une
~ph~re ~e conception identique contenant l'appareillage électro-
nique. Cette tranche comporte ëgalement un réservoir rigide
métallique 22 contenant de l'huile en liaison avec un réservoir
souple 23 en mati~re synthétique, au moyen d'une pompe volumé-
trique de transfert d'huile de 22 en 23 ou vice-versa. L'en-
semble (22, 23, 24) peut encore être remplacé uniquement par
(22, 24). Dans ce cas 22 contient de l'eau de mer. Une pompe
de caisse d'assiette à mercure 25 est montée sur une canalisa-
tion reliant la caisse 13 située dans latranche I à une autre
-4-
2(~ :
caisse d~asslette située dans la tranche v. L'équipement de la
tranche se complète d'une pompe de caisse de redressement à
mercure. Ces deux pompes sont commandées par deux pendules po-
tentiométriques placées dans la sphère 21 et dont les plans
d'oscillation sont respectivement parallèles au plan longidu-
dinal et au plan -transversal du véhicule sous-marin. A la
partie supérieure de la tranche sont situés en 26 des capteurs
de température, de pression et de salini-té, en 27 un récepteur
d'ultra sons et émetteur et en 28 un poste émetteur radio per-
me-ttant la localisation éventuelle du véhicule lors de l'émer-
gence. Cet émetteur peut être doublé ou remplacé par un feu de
signilisation à éclairs électroniques. La partie inférieure
des tranches Il, III, IV comporte une jupe périphérique 29 en
matière souple synthétique cernant un volume de liquide en
faible surpression par rapport à l'eau ex-térieure, réalisant
ainsi une sorte de "coussin d'eau" sustentant le véhicule au-
dessus du fond. La jupe est équipée d'un chapelet horizontal
de lests 210 assurant la retombée verticale de la jupe en posi-
tion d'u-tilisation dès la manoeuvre d'atterrissage à vitesse
très réduite, à quelques mètres du fond. Au cours de la des-
cente du véhicule ces jupes sont main-tenus appliquées sous la
coque par l'action d'électro-aimanks sur ledit chapelet.
La tranche III comporte une pompe centrifuge 30 mettant
en surpression le volume ceinturé par la jup~ constituant le
coussin d'eau. La bouche d'aspiration est située sur la verti-
cale passant par le centre de gravité G et le centre de volume
c du véhicule sous-marin. Le refoulement s'effectue dans le
coussin par des orifices situés dans le plan longitudinal du
véhicule. Cette pompe sert également à accélérer ou ~ freiner
le mouvement de l'engin suivant la verticale. Cette tranche
comporte également une pompe centrifuge d'aspiration et de re-
foulement 31 en liaison avec le dispositif de chargement dit
.
1~9~
"conteneur échangeur" 32 destiné à recevoir les produits à pré-
lever soit des nodules soit des poissons et dont l'axe vertical
se co~fond avec la ligne Gc du véhicule sous-marin. L'ensemble
"conteneur échangeur" et ses annexes est fixé à l'ossa-ture de
l'engin par électro-aimants ou tout autre moyen pexmettant un
largage instantané en cas de retenue de l'engin sur le fond.
Le conteneur échangeur comporte, logée à l'intérieure de l'e~-
veloppe cylindrique le constituant une membrane souple 33 en
matière synthétique formant "doigt de gant" et pouvant se re-
tourner comme ce dernier afin de séparer continuellement aucours du chargement, le produit prélevé du fond et le lest. Les
annexes du conteneur échangeur se composent d'un doseur 34, à
vis d'Archimède, du délestage automatique entrainé par un moteur
électrique 35 asservi à un capteur de pression différentielle.
L'arbre de transmission reliant le moteur au doseur portq une
came 36 actionnant par l'intermédiaire d'un galet un vibreur
conique situé en partie basse du conteneur échangeur dont le
but est d'éviter la formation de voûte ou de tassement ou de
cheminée du lest granuleux contenu sous la membrane 33 et d'as-
surer l'écoulement régulier de ce dernier. Un ori~ice latérald'échappement 37 assure l'évacuation de ce lest et l'échappement
de l'eau refoulée par la pompe 31.
La tranche IV comporte les batteries d'accumulateurs
40, batteries au plomb sous liquide neutre et isolant en cais-
sons en équipression avec le milieu extérieur~ D'autres sources
d'énergie complémentaires telles qu'accumulateurs et piles sont
bien en-tendu pr~vues pour assurer le fonctionnement des équipe-
ments électroniques. La partie inférieure de cette tranche
comporte la bouche d'aspiration 41 en liaison avec la pompe 31
au moyen d'une manche semi-rigide 42.
Enfin, la tranche V contient la caisse d'assiette à ;
mercure 50 en liaison avec la caisse similaire 13 de la tranche I.
, .
--6--
~.
. . .
ZO~
Un projecteur 51 à éclairs électroniques par exemple, peut être
prévu pour la pêche pélagique.
Les c~bles électriques sont bien entendu d'un type
approprié, étanches dans les conditions de pression prévues et
compte-tenu de leur immersion dans des eaux alternativement
chaudes et froides. La transmission des données d'un point à
un autre du véhicule sous-marin est dans la mesure du possible -
réalisée par fibres optiques.
Le conteneur échangeur 32 constitué par un cylindre -
droit à base circulaire, en résine armée, est muni à sa base -
d'une grille mn ayant la forme représentée en figure 5. Une
membrane 33 en matière synthétique formant poche est ~ixée par
son bord sur le pourtour intérieur du cylindre et à mi hauteur
de celui-ci. Un large bouchon (figure 6) formant disque se
visse dans une couronne solidaire du fond de la poche. En posi- ;
tion haute représentée en figure ~, ce bouchon n'est pas situé ;
à la partie supérieure du cylindre mais à une distance h de
ce1le-ci de fa~on à déterminer un certain volume dit "de sur- ;
charge". Le corps du conteneur échangeur s'emboite avec jeu ;;
dans une trémie tronconique en résine armée dont la partie in-
férieure débouche sur le doseur à vis d'Archimède 3~ commandé
par le moteur 35 aw moyen d'un arbre portan-t une came 36, la- '
quelle entrain~ au moyen d'un galet et d'un jeu de tringleries
un cane vibreur métallique W assurant l'écoulement régulier du
lest entrainé ensuite à la sortie du doseur par l'eau refoulée
en permanence par la pompe centrifuge 31. La trémie tronconi-
que est mobile autour d'un axe horizontal o'. Son mouvement au-
tour de cet axe est limité par un bras de levier o'd qui lui est
solidaire et dont l'extrémité d repose sur un capteur de pression
différentielle cp ~ui à tout instant indique le poids du conte-
neur échangeur. La trémie comporte également en sa partie supé-
rieure un contact central L. La mise en service du conteneur
,, ,
2~
~~ échangeur est précédée de l'opération de chargement du lest
granuleux. La poche 33 en position retournée place la couronne
porte bouchon en partie haute. Le bouchon étant enlevé, le lest
granuleux est introduit au mQyen d'une manche mobile. Llopéra-
tion terminée et le bouchon mis en place, le corps du conteneur
échangeur est recouvert d'un cylindre concentrique S ~ormant
couvercle en liaison avec le refoulement de la pompe 31, la
partie inférieure dudit couvercle comportant deux conduits NN'
aboutissant à la sortie du doseur 34 et de 1~ à deux grands ori-
fices latéraux externes ou ou~es W' par lesquels s'échappe lelest. Un dispositif déflecteur situé au-dessus de la partie
supérieure du corps du conteneur assure une meilleure réparti-
tion de l'eau et des produits refoulés par la pompe 31.
L'aspiration des nodules s'effectue par l'embout d'as
piration E (figure 3) terminé par un rateau de forme -trapézo~-
dale i j k 1 dont les dents sont placées en bordure de petites
jupes en matière synthétique souple. Ce rateau est recouvert
d'une plaque en résine armée i' j' k' 1' ondulée en dents de
sc':ie I res prononcées, les redans que forment ces dernières
dirigent vers le sol das un mouvement tourbillonnaire l~eau as-
pirée en A (figures 1 et 3) par la pompe centri-fuge 31 par
l'intermédiaire du conduit semi-rigide 42. Ce mouvement tour-
billonnaire provoque le décollement des nodules, déjà amorcé
par l'eau qui, sous pressi.on, passe soUs les jupes entre les
dents du rateau, lesquels nodules sont alors acheminés vers le
conteneur échangeur. Le couvercle du rateau est mobile autour
d'un axe xx' (figure 3), la rotation au-tour de cet axe lui per-
mettant de se relever sous l'effet d'un choc et lors de la des-
cente du véhicule. La largeur du rateau est fonction des
dimensions du véhicule sous-marin: plusieurs éléments de rateau ~'
peuvent être associés, chacun d'eux ayant son propre conduit
d'aspiration.
-8-
'
z~ :
Les nodules sont déversés par gravité à la partie
supérieure du conteneur échangeur dans le volume dit ~de sur-
charge". Avant que le niveau supérieure de celui-ci ne soit
atteint, le capteur de pression Cp (figure ~) déclenche le
fonctionnement du moteur électrique d'entrainement du doseur 34
qui libère la quantité de lest nécessaire pour ramener le poids ~,
du conteneur échan~eur à la valeur fixée. Le lest diminuant
de volume au fur et à mesure du chargement, le fond de la poche
portant le bouchon disque B s'enfonce (figure 6) jusqu'à ce
que la partie cylindrique du corps du conteneur soit remplie.
Le fond de ladite poche repose alors sur les barreaux de la ;
grille mn' le bouchon disqué B entre en contact avec le contac-
teur L (figure 7), lequel déclenche le processus séquentiel de ,
remontée du véhicule sous-marin. Pendant celui-ci, le délesteur
se met en marche et rejette à la mer une partie du lest se
trouvant encore dans la partie tronconique du conteneur ~chan-
geur diminuant ainsi le poids apparent de l'ensemble jusqu'~
ce qu'il devienne négatif.
Le déchargement du conteneur échangeur peut être ef-
fectué par enlèvement de celui-ci après démontage des parois
amovibles de la tranche III de la coque ou par dévissage du
bouchon disque B après escamotage de la partie tronconique in-
férieure et du doseur de délestage qui lui est annexé, le
véhicule sous-marin reposant par exemple en cale sbche par Se9
deux quilles lat~rales QQ' sur deux lignes de tins.
A la partie in~érieure du véhicule sous-marin sont
fixés les éléments de jupe 29 réalisant par exemple les comparti- ~;
mentages 1, 2, 3 et ~ (figure 8) du volume de liquide en sur-
pression par rapport à l'eau extérieure sous l'e~fet du refoule-
ment de la pompe centrifuge 30 dans chacun de ces compartiments,formant ainsi des coussins d'eau sur lesquels repose le véhicule
sous-marin. L'eau s'échappe en permanence par le bas des jupes
'
_g _
~: . . , , , . ., , :
~090~
périphériques, lesquelles peuvent être éventuellement doubles.
C'est ainsi que, par exemple, pour une différence de pression
entre l'lntérieur et l'extérieur des coussins de cent grammes,
chaque mètre carré de surface de coussin sera soumis à un ef-
fort de une tonne, force qui s~exercera par mètre carré de bas
en haut, sur la face inférieure supposée plane de la coque li-
mité au contour périphérique de la jupe 29.
Cette technique des coussins d'eau permet:
- un meilleur atterrissage du véhicule sous-marin, les coussins
jouant le rôle d'amortisseurs. comme il a été indiqué précé
demment, les jupes ne sont déployées qu'au cours de cette
manoeuvre d'atterrissage à vitesse réduite et à quelques mètres
du fond, les électro-aimants de retenue du chapelet de lestage
pouvant être commandés au moyen d'un guiderope par exemple.
- d'éviter un enfoncement du véhicule dans le sol plus ou moins
porteur si par défaut de fonctionnement du conteneur échangeur
le poids apparent du véhicule devenait trop grand.
- de donner naissance à un couple de redressement au sol
important. Si, par exemple, le véhicule pique du nez, les deux -~
coussins avant 3 et 4 deviennent prépondérants et donnent
naissance à une force portante plus grande alors que celle
fournie par les deux coussins arrière 1 et 2 devient plus faible
par l'échappement plus facile de l'eau sous les jupes~
- un meilleur d~collage lors de la remon-tee du véhicule sous- ;
marin, celui-ci n'état en contact avec le Eond marin que par ;~
l'extrémité in~érieure des jupes. Ce décollage est facilité par
l'augmentation de l'aspiration vers le haut de la pompe centri-
fuge 30 (figure 1) et par la croissance qui en résulte de la sur-
pression dans les coussins d'eau. ~a propulsion du véhicule sur
le fond marin sustenté par les coussins d'eau est assurée par
une hélice arrière 10 munie d'une tuyère I~ORT, par l'aspiration
de l'eau en avant créée par la pompe 31 et par le rejet de
. :':
-10~
celle-ci ~ l'extérieur par des orifices latéraux V et V' ou
ou~es dont l'axe est orienté vers l'arrière (~igures 1, 2 et 4).
La commande des mouvement du véhicule sous-marin dans
le sens horizontal est obtenue au moyen d'un gyro compas et
d'un pilote automatique logés dans la sphère 21, suivant ~es
routes préaffichées, par exemple, une route de descente ou
route suivie sur le fond marin et d~une route de remontée, le
dispositif d'asservissement d'orientation en cap du véhicule -~
dans l'eau et sur le fond agissant sur la tuyère ~ axe trans-
versal 12. Les routes du véhicule peuvent etre aussi commandées
par ultra-sons au moyen du récepteur 27 dans le cas d'utilisa-
tion de l'engin à la pêche pélagique notamment.
Le contrôle des mouvements du véhicule sous-marin
dans le sens vertical de descente et de remontée est eEfectuée
de façon à lui demander le minimum ~'énergie tout en lui as-
surant le maximum de sécurité. Pour ce faire, le véhicule
utilise:
- une caisse de plongée,
- des caisses d'assiatte et de redressement à mercure.
A moyenne profondeur, une pompe volumétrique 24 per-
mettant d'effectuer un transfert d'huile d'un réservoir rigide
sph~rique 22 dans un réservoir souple en matière synthétique
23 ou vice-versa, de manière à faire varier sans modification
de poids, le volume to-tal du véhicule soumis ~ la poussée d'Archi-
mède. Ce dispositif peut être remplacé par un réservoir métallique
sphérique dans lequel on fait entrer ou sortir de l~eau à
l'aide d'une pompe, dans le but de modifier le poids du véhicule.
A grande profondeur, on utilise le doseur à vis
d'Archimède du délesteur 34 du conteneur échangeur et la pompe
centrifuge 30. ,
Le contrôle et la commande automatique sont assurés
par un micro-calculateur qui re~coit les donné~s fournies par:
-11- , ' .
Z~l
~ - un loch électro-magnétique 15 mesurant la vitesse du véhicule
sous-marin suivan-t la verticale,
- des capteurs de température de pression et de salimité 26,~
- un sonar DOPPLER 14.
La valeur de l'immersion peut être commandée par
ultra-sons dans le cas particulier d'utilisation du véhicule
pour la pêche. L'atterrissage et le decollage du véhicule
s'effectuent automatiquement suivant des processus séquentiels:
c'est ainsi qu'au bout d'un temps déterminé de présence sur le
fond, la manoeuvre de remontée est déclenchée quel que soit
l'état de chargement du conteneur échangeur.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation
et d'utilisation spécialement décrit mais elle admet toutes les
variantes possibles à condition qu'elles ne soi-t pas en contra-
diction avec l'objet de chacune des revendications annexées à
la présente description.
' C'est ainsi que l'engin peut être utilisé pour la
pêche pélagique de petits poissons. Il est alors télécommandé
en immersion et en cap par ultra-sons en utilisant le récepteur
27, à partir d'un bâtiment de support logistique qui suit au
sonar les mouvements des poissons, lequel bâtiment, pour une
meilleure communication ultrasonique doit se maintenir le plus
près possible de la verticale du véhicule sous-marin, lequel
peut éventuellement atre ~quipé d'un syst~me de poursuite ac-
coustique. A l'embout d'aspiration précédemment décrit peut
être substituée une sorte de grand entonnoir E en matière syn-
thétique souple (~igure 9) replié pendant la descente du véhi-
cule. Les poissons attirés par le projec-teur 51 sont aspirés
par la pompe 31 et déversés dans le conteneur échangeur, un
filet entourant le haut de celui-ci retient les poissons dans
le conteneur.
Une autre variante d'utilisation du véhicule sous-
-12-
1(~9~ZO~ ~
marin peut être envisagée pour la remontée en surface des corps
immergés dont le poids apparent est théoriquement égal, au .~.
maximum, à celui du lest granuleux contenu dans le conteneur :~.
échangeur dont l'axe vertical est comme précédemment indiqué,
situé sur la ligne centre de gravité-centre de volume du véhi- ;
cule sous-marin.
Le plan transversal passant par cette ligne coupe
les quilles latérales suivant des sections droites de celles-ci
déterminant les points d'attache t et u (figure lO) des extré- :
mités d'une chaine portant en son milieu un croc de relevage
maintenu en r à l'avant du véhicule en-dehors des périodes d'uti-
lisation en cours d'opération de relevage d'un corps M, le croc
détaché se trouve en r'. La manoeuvre de ce dernier peut être
effectuée à l'aide d'un bras télécommandé d'un submersible
habité de grande profondeur. ~a mise en marche du doseur à vis ;
d'~rchimède du délesteur conteneur écahngeur permet d'engendrer
une force de relevage d'intensité croissante jusqu'au décolle-
ment du fond du corps immergé. La commande du doseur est ef-
fectuée par ultra-sons à partir du submersible habité par exemple~
Il peut être envisagé également d'utiliser des moteurs
hydrauliques et, comme source principale d'énergie, des batteries ;.
d'accumulateurs au nickel-cadmium, etc
De même, pour ralentir la vitesse de descen-te du
véhicule sous-marin, on pourrait faire appel à un Erein dynami- .
que, fixé sur un support tripode au-dessus de la bouche d'aspi- .
ration de la pompe 30 et dont les pales se déploieraient, à
partir d'une vitesse donnée, sous l'action des filets d'eau.
Le véhicule sous-marin, selon l'invention, peut être
uti].isé à toutes opérations à effectuer sur des fonds marins
d'une quelconque profondeur.
Des applications particulières peuvent etre faites à
l'exploitation des gisements de minerais, sous-marins, à la pêche
: pélagique et à la récupération d'objets immergés. ...
:
~ -13-

Representative Drawing

Sorry, the representative drawing for patent document number 1090201 was not found.

Administrative Status

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Administrative Status , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1980-11-25
(22) Filed 1978-05-04
(45) Issued 1980-11-25
Expired 1997-11-25

Abandonment History

There is no abandonment history.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $0.00 1978-05-04
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
CENTRE NATIONAL POUR L'EXPLOITATION DES OCEANS
Past Owners on Record
None
Past Owners that do not appear in the "Owners on Record" listing will appear in other documentation within the application.
Documents

To view selected files, please enter reCAPTCHA code :



To view images, click a link in the Document Description column. To download the documents, select one or more checkboxes in the first column and then click the "Download Selected in PDF format (Zip Archive)" or the "Download Selected as Single PDF" button.

List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

If you have any difficulty accessing content, you can call the Client Service Centre at 1-866-997-1936 or send them an e-mail at CIPO Client Service Centre.


Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Description 1994-04-30 14 733
Drawings 1994-04-30 3 111
Claims 1994-04-30 5 255
Abstract 1994-04-30 1 32
Cover Page 1994-04-30 1 34