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CA 02500759 2005-03-22
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Dispositif de mise à l'eau et de récupération d'un véhicule
submersible
La présente invention concerne le domaine de la manutention
des engins sous-marins, et en particulier un dispositif de mise à l'eau
et de récupëration d'un véhicule submersible.
Des dispositifs de mise à l'eau et de récupération de véhicules
submersibles se présentent sous la forme d'une cage pouvant être
ouverte ou fermée pour libérer ou récupérer le véhicule submersible.
On connaît par le document FR 2 823 485, un dispositif comprenant un
châssis supérieur et un châssis inférieur formant une cage, les châssis
étant mobiles verticalement l'un relativement à l'autre pour venir
maintenir le véhicule submersible ou pour le libérer.
Néanmoins, de tels dispositifs de mise à l'eau et de
récupération ne sont pas adaptés pour certains types de véhicules
submersibles, notamment les véhicules submersibles comportant des
équipements externes fragiles disposés sur une surface extérieure dudit
véhicule, tels que des unités de propulsion, ou des instruments de
mesure. Il existe dans ce cas des risques d'endommagement de ces
équipements.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de
mise à l'eau et de récupération d'un véhicule submersible qui soit
adapté pour la manutention de véhicules submersibles comportant des
équipements extérieurs fragiles, et qui soit simple à mettre en oeuvre.
Un tel dispositif de mise à l'eau et de récupération d'un
véhicule submersible comprend une pince comportant au moins deux
bras mobiles l'un relativement à l'autre, les bras étant mobiles en
rotation entre une position ouverte et une position fermée dans
laquelle des mâchoires des bras sont aptes à serrer un organe de
préhension d'un véhicule submersible, les bras comprenant des moyens
de fixation disposés de façon que les bras sont sollicités en position
fermée lorsque le dispositif est suspendu par lesdits moyens de
fixation, au moins un bras comprenant des moyens de flottaison
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répartis de façon à déplacer ledit bras en position ouverte lorsque le
dispositif est immergé.
Le dispositif en forme de pince permet de venir saisir
facilement un organe de préhension disposé en saillie sur un véhicule
S submersible sans risquer de heurter des équipements extérieurs du
véhicule. Une fois l'organe de préhension du véhicule submersible
placé convenablement relativement aux mâchoires, un simple
soulèvement des bras provoque la fermeture desdites mâchoire sur
l'organe de préhension, permettant ainsi de saisir facilement le
14 véhicule submersible à l'aide du dispositif de mise à l'eau et de
récupération. En outre, les moyens de flottaison judicieusement
répartis permettent lorsque le véhicule submersible est mis à l'eau de
provoquer l'ouverture des mâchoires des bras spontanément lorsque le
véhicule est descendu dans l'eau, lorsque les moyens de flottaison
1S .auront été en partie ou complètement immergés.
Dans un mode de réalisation, les bras sont disposés en croix et
reliés à rotation selon un axe d'articulation au niveau du croisement
des bras. Chaque bras comprend de préférence à une première
extrémité située d'un côté de l'axe d'articulation une mâchoire et un
20 moyen de flottaison, et à une seconde extrémité située de l'autre côté
des moyens de fixation du bras.
Dans un mode de réalisation, un moyen de flottaison est prévu
sous la forme d'un flotteur creux muni de moyens de remplissage et
d'évacuation de fluide, notamment d'air et/ou d'eau. Ceci permet de
2S régler facilement la flottabilité des moyens de flottaison pour
provoquer l'ouverture des bras du dispositif de mise à l'eau et de
récupération à la profondeur souhaitée.
Dans un mode de réalisation, les bras sont munis de moyens de
guidage aptes à coopérer avec un organe de préhension prévu sur un
30 véhicule submersible. Les moyens de guidage sont destinés à guider le
déplacement du véhicule submersible pour amener l'organe de
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préhension entre les mâchoires des bras mobiles afin que le véhicule
submersible soit en position pour la récupération.
Dans un mode de réalisation, les moyens de guidage
comprennent une rampe de guidage en V convergeant vers un espace
situé entre Ies mâchoires des bras. Ainsi, le véhicule submersible peut
être avancé entre les mâchoires en étant guidé par la rampe en V.
Dans un mode de réalisation, les moyens de guidage
comprennent au moins une butée disposëe sur un bras et adaptée pour
arrêter horizontalement un organe de préhension situé sur un véhicule
submersible. Le véhicule submersible peut ainsi être avancé de façon à
placer l'organe de préhension entre les mâchoires. Les butées
permettront d'assurer le positionnement longitudinal de l'organe de
préhension entre les mâchoires avant de pouvoir fermer les bras et
récupérer le véhicule submersible.
Dans un mode de réalisation, les butées sont munies de taquets
disposés pour empêcher un mouvement inverse d'un organe de
préhension une fois ce dernier engagé contre les butées.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend des
moyens pour limiter l'ouverture de la pince formée par les bras. De
tels moyens peuvent être prévus sous la forme d'un élément souple ou
rigide fixé à une extrémité sur un bras et à l'autre extrémité sur l'autre
bras et empêchant un écartement des bras au-delà d'une limite
déterminée.
L'invention concerne également un ensemble comprenant un
dispositif de mise à l'eau et de récupération selon un aspect de
l'invention et un organe de préhension destiné à être fixé sur un
véhicule submersible et configuré pour coopérer avec les mâchoires du
dispositif de mise à l'eau et de récupération.
Dans un mode de mise en oeuvre, un organe de préhension
comprend un profil en T présentant une âme prévue pour être serrée
par les mâchoires et une barre transversale de support vertical.
D'autres formes sont envisageables.
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La présente invention et ses avantages seront mieux compris à
l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre
d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur
lesquels
-la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de mise à
l'eau et de récupération d'un véhicule submersible conforme à
l'invention ;
-la figure 2 est une vue de côté du dispositif selon la figure 1 ;
et
-la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de mise à
l'eau et de récupération selon la figure 1 et d'un véhicule submersible
placé de façon à pouvoir être récupéré par ledit dispositif.
Sur la figure 1, le dispositif de mise à l'eau et de récupération,
référencé 1 dans son ensemble, comprend une pince 2 formée par deux
bras 3, 4 disposés en croix et reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire
d'un axe d'articulation 5 situé au niveau du croisement entre les bras
3, 4. Des extrémités supérieures des bras 3, 4 sont munies de moyens
de fixation, ici sous la forme d'anneaux passés dans des trous prévus
dans les extrémités des bras 3, 4. Une élingue de soulèvement 6
comprend un anneau principal 7 et deux brins 8, chaque brin étant
relié d'un côté à l'anneau principal 7 et de l'autre côté aux moyens de
fixation des bras 3, 4.
Le dispositif 1 comprend un limiteur d'ouverture se présentant
sous la forme d'une liaison 9 dont Ies extrëmités sont attachées aux
extrémités supérieures des bras 3, 4, de façon que la liaison 9 empêche
un écartement des extrémités supérieures des bras 3, 4 et limite par
conséquent l'ouverture des bras 3, 4. La liaison 9 peut être par
exemple une tige métallique, une élingue, une chaîne ou une corde.
Les extrémités inférieures des bras 3, 4 présentent un profil en
C recourbé vers le bas pour revenir en direction de l'autre bras. Des
châssis respectivement 10, 11 sont fixés aux extrémités inférieures des
bras 3, 4. Chaque châssis 10, 11 comprend un cadre tubulaire
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sensiblement plan 12 et des tubes de renfort 13 s'étendant entre le
cadre 12 et une portion intermédiaire des bras 3, 4. Sur leurs côtés
situés en regard, les cadres 12 présentent des mâchoires 14, 15
destinées à venir l'une vers l'autre lorsque les bras 3, 4- sont en
position fermée. Les cadres 12 comprennent des portions de tube
obliques 16, 17 disposées en regard et prolongeant vers l'arrière les
mâchoires 14, 15. Les portions de tube 16, 17 forment une rampe en V
convergeant vers l'espace compris entre les mâchoires 14, 15.
Les châssis 10, 11 comprennent des butées 18, 19 disposées sur
les châssis 10, 11, au-dessus des mâchoires 14, 15. Les butées 18, 19
présentent des surfaces supérieures 20, 21.
Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, une butée 19
comprend une première surface 21 terminée à l'avant, du côté opposé à
la rampe de guidage en V, par une surface d'arrêt 22 sensiblement
verticale. Du côté de la rampe de guidage en V, Ia butée 19 comprend
un taquet anti-retour 23 présentant du côté orienté vers la surface
d'arrêt 22, un petit rebord d'arrêt 24 moins élevé que la surface d'arrêt
22, et du côté opposé une surface inclinée 25.
En revenant à la figure 1, les châssis 10, 11 sont munis de leur
côté extérieur opposé aux mâchoires 14, 15 de flotteurs 26, 27
cylindriques décalés latéralement vers l'extérieur par rapport à l'axe
d'articulation 5 des bras 3, 4.
Sur la figure 3, un véhicule submersible 30 comprend un corps
principal constitué de deux parties tubulaires 31, 32 superposées et
parallèles, et des moyens de propulsion se présentant sous la forme
d'unités de propulsion 33, ici au nombre de quatre et disposées de part
et d'autre de chacune des parties tubulaires.
Le véhicule submersible 30 est muni d'un organe de préhension
34 fixé sur le dessus du véhicule. L'organe de préhension 34 présente
un profil en T et comprend une âme plane 35 longitudinale s'étendant
vers le haut à partir de la surface du véhicule et portant à son
extrémité supérieure une barre transversale 36 perpendiculaire à l'âme
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35. L'âme 35 présente une embase élargie 37 munie de moyens de
fixation sur la coque du véhicule submersible 30, par exemple sous la
forme de perçage pour le passage de boulons.
TeI que représenté sur la figure 3, le véhicule submersible 30
se situe sous la pince 2 en étant placé de façon que l'organe de
préhension 34 se situe entre les mâchoires 14, 15 (références sur la
figure 2) de la pince 2. La barre transversale 36 se situe au-dessus des
mâchoires 14, 15, plus précisément au-dessus des surfaces 20, 21
(références sur la figure 2) des butées 18, 19 (références sur la figure
2).
Le fonctionnement du dispositif de mise à l'eau et de
récupération du véhicule submersible est décrit ci-dessous en utilisant
les références numériques des figures 1 à 3.
Lors d'une étape de récupération, le véhicule submersible 30 se
situe initialement dans l'eau. On place le dispositif 1 dans l'eau à une
distance de l'ordre de quelques mètres du véhicule submersible. Les
flotteurs 26, 27 sollicités vers le haut du fait de leur flottaison,
provoquent une ouverture spontanée des mâchoires 14, 15, limitée
grâce au limiteur 9. Le véhicule 30 est alors piloté à distance par un
opérateur à faible vitesse afin de placer l'organe de préhension 34
entre les mâchoires 14, 15 du dispositif 1. Le limiteur 9 est réglé de
façon que l'écartement entre les mâchoires 14, 15 au maximum soit
inférieur à la longueur de la barre transversale 36 de l'organe de
préhension 34. L'organe de préhension 34 ne peut être déplacé
verticalement entre les mâchoires 14, 15 ouverte sans que la barre
transversale 36 ne vienne bloquer contre les mâchoires 14, 15.
Le véhicule submersible 30 est déplacé pour insérer
horizontalement l'organe de préhension 34 entre les mâchoires I4, 15
en venant par l'arrière, c'est-à-dire du côté de la rampe de guidage en
V, et de façon que la coque du véhicule 30 passe sous les châssis 10,
11 mais que la barre transversale 36 de l'organe de préhension 34
passe au-dessus. On peut utiliser à cet effet des unités de propulsion
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verticale du véhicule pour présenter l'organe de préhension 34 à la
hauteur adéquate.
La barre transversale 36 de l'organe de préhension 34 est
suffisamment espacée de Ia coque du véhicule submersible 30 pour
permettre dans ces circonstances le passage de la barre transversale 36
au-dessus des taquets 23. En revanche, les surfaces d'arrêt 22 des
butées 18, 19 sont suffisamment élevées pour empêcher le passage de
la barre transversale 36.
En cas de mauvais alignement latéralement, l' organe de
préhension 34 vient en contact avec les bords de la rampe de guidage
en V qui permet le réalignement de l'organe de préhension 34.
Lorsque l'organe de préhension 34 se trouve entre les
mâchoires 14, 15, on peut utiliser des unités de propulsion verticale du
véhicule pour déplacer le véhicule vers le bas et plaquer la barre
transversale 36 sur les butées 18, 19. Dans tous les cas, on procède à
la tension de l'élingue 6 en exerçant un effort vertical dirigé vers le
haut sur l'anneau principal 7, ce qui contribue à plaquer la barre
transversale 36 sur le dessus des butées I8, 19. En outre, les deux
brins 8 de l'élingue 6 exercent sur les extrémités supérieures des bras
3, 4 un effort dirigé vers le haut, illustré par les flèches F1, tendant à
faire pivoter les bras 3, 4 l'un relativement à l'autre autour de l'axe 5
en rapprochant les mâchoires 14, 15, comme illustré par les flèches F2.
Lorsque que l'élingue 6 est suffisamment tendue, les mâchoires 14, 15
se referment et viennent serrer l'âme 35 assurant un maintien ferme du
véhicule submersible 30.
Un mouvement vers l'avant du véhicule relativement à la pince
est empêché par les surfaces d'arrêt des butées 18, 19. En outre, Ia
barre transversale 36 de l'organe de préhension 34 étant en appui
verticalement sur les surfaces supérieures des butées 18, 19, les
taquets 23 présentant un rebord d'arrêt 24 empêchent désormais un
mouvement de l'organe de préhension 34 et donc du véhicule
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submersible 30 vers l'arrière. Le véhicule 30 est maintenu
longitudinalement entre les mâchoires 14, 15.
Pour faciliter la fermeture de la pince 2, on peut alourdir les
flotteurs pour diminuer leur flottabilité et ainsi l'effort d'ouverture
des mâchoires. On peut pour cela prévoir de remplir les flotteurs 26,
27, par exemple avec de l'eau, lorsque l'organe de préhension 34 est
situé entre les mâchoires 14, 15 encore ouvertes ou déjà fermées.
Une fois le dispositif hors de l'eau, les flotteurs 26 ; 27, du fait
de leur poids, exerce un effort de dirigé vers le bas sur les extrémités
des bras 3, 4, contribuant à solliciter la pince 2 en position fermée, et
par conséquent à maintenir fermement le véhicule 30 entre les
mâchoires 14, 15.
Dans une vaxiante, on peut prëvoir un guidage automatique du
véhicule submersible 30. Pour ce faire, le dispositif pourra être muni
de balises d'émission ou de réception aptes à coopérer avec des balises
correspondantes du véhicule submersible de façon à fournir au
véhicule submersible 30 des indications sur la position relative entre
le dispositif 1 et le -véhicule submersible 30, ces informations pouvant
être utilisées par des moyens de commande automatiques du véhicule
3 0 .
Dans le cas d'un positionnement effectué par un opérateur au
moyen de commandes à distance, on peut prévoir une caméra disposée
sur le dispositif 1, par exemple sur l'axe 5 de rotation des bras 3, 4
pour surveiller l'accostage du véhicule submersible 30.
Pour les opérations de récupération, le dispositif disposé sur un
navire, peut être mis à l'eau lorsque le navire est à l'arrêt, ou lorsque
le navire est en mouvement. Dans ce cas, la récupération peut se faire
avec le navire en mouvement, le dispositif étant remorqué derrière le
navire ou sur le côté.
Lors de la mise à l'eau du véhicule submersible 30, ce dernier
est saisi sur une plate-forme de stockage par le dispositif de mise à
l'eau et de récupération 1. La tension de l'élingue 6 et le poids des
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flotteurs 26, 27 contribuent à maintenir la pince 2 fermée. On descend
le dispositif dans l'eau. Lorsque les flotteurs 26, 27 du dispositif 1
sont dans l'eau, ils subissent un effort de flottaison dirigé vers le haut
qui sollicitent les bras 3, 4 en position ouverte. Tant que l'effort de
fermeture provoqué par l'élingue 6 est supérieur à l'effort d'ouverture
provoquer par les flotteurs 26, 27, la pince 2 reste fermée.
Pour libérer le véhicule, on peut descendre le dispositif 1
jusqu'à une profondeur à laquelle l'effort d'ouverture exercé par les
flotteurs 26, 27 est suffisant pour ouvrir spontanément la pince 2.
On peut aussi utiliser des propulseurs verticaux du véhicule 30
pour le déplacer vers le haut et soulager la pince 2 du poids du
véhicule 30. Ce faisant, l'effort exercé par l'élingue 6 est diminué et
la pince 2 peut s'ouvrir sous l'effet des flotteurs 26, 27.
Ensuite, on peut commander des propulseurs verticaux et
horizontaux du véhicule submersible 30 de façon à dégager l'organe de
préhension 34 en soulevant et en reculant Ie véhicule 30 vers l'arrière
pour passer les taquets 23. Une fois le véhicule submersible 30
dégagé, il peut être déplacé librement. Pendant la mission du véhicule
30, le dispositif 1 peut être laissé dans l'eau ou remonté sur la plate
forme si nécessaire.
Pour adapter la profondeur à laquelle Ia pince est susceptible
de s'ouvrir, par exemple si on souhaite libérer le véhicule à une
certaine profondeur sous la surface de l'eau, on peut régler la
flottaison des flotteurs, par exemple en alourdissant les flotteurs,
notamment en les remplissant d'eau de mer.
Grâce à l'invention, on obtient un dispositif de mise à l'eau et
de récupération d'un véhicule sous-marin permettant de saisir un
vëhicule sous-marin sans l'endommager. En effet, Ia pince permet de
saisir le véhicule sous-marin par l'intermédiaire d'un organe de
préhension spécifique disposé sur le véhicule, de préférence sur le
dessus du véhicule sous-marin. Des risques de collision entre le
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dispositif et des équipements externes du véhicule submersible sont
diminués.
Le dispositif de mise à l'eau et de récupération peut être mis en
oeuvre simplement puisque la fermeture de la pince du dispositif de
5 mise à l'eau et de récupération est obtenue simplement en suspendant
1e dispositif de mise à l'eau et de récupération, et que son ouverture
est obtenue simplement lors de la descente dans l'eau du dispositif de
mise à l'eau et de récupération.
