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CA 02784188 2012-07-23
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Engin marin ou sous-marin et procédé d'arrimage associé
La présente invention concerne le domaine des engins sous-
marins ou marins, et en particulier un dispositif d'arrimage d'un tel
engin.
Une application particulièrement intéressante de l'invention
concerne la récupération d'un engin submersible par un câble de
traction, afin d'être ramené à la surface de l'eau, par exemple sur le
pont d'un navire, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une partie
mobile de réception. L'invention concerne aussi la récupération d'un
engin submersible par un câble de traction afin d'être récupéré par
exemple par un sous-marin.
Un engin submersible autonome, dit AUV (Autonomous
Underwater Vehicle en terme anglo-saxon), est, en général, récupéré
par des moyens de treuillage fixés sur un véhicule naval de surface et
une partie mobile de réception de l'engin. Plus particulièrement, la
partie mobile, appelée généralement cage comprend un châssis
définissant un logement à l'intérieur duquel l'engin peut pénétrer pour
être récupéré.
Le document WO 01/21476 décrit un appareil submersible de
mise à l'eau, d'entretien et de récupération d'un engin submersible
comprenant notamment une plateforme de récupération comportant une
première connexion à un véhicule de surface et une deuxième
connexion à un engin submersible. L'engin submersible comprend à
cet effet un moyen de connexion de forme complémentaire à la
deuxième connexion de la plateforme de récupération. Un tel
dispositif de récupération est complexe et ne permet pas un
accrochage efficace de l'engin marin à un câble de traction.
En effet, lors de fortes houles, un tel système d'accrochage est
difficile à mettre en oeuvre.
On peut également se référer au document US 2008/0302292
qui décrit un appareil de récupération d'un engin submersible
comprenant un corps formé d'une pluralité de tubes télescopiques
reliés à un cône de réception de l'engin submersible venant serrer la
surface avant cylindrique de l'engin. Un des tubes télescopiques est
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ensuite rétracté afin de récupérer l'engin dans l'appareil de
récupération.
Toutefois, il est nécessaire d'aligner convenablement l'engin
avec le cône de réception afin que celui-ci puisse être récupéré
convenablement dans l'appareil de récupération.
De tels dispositifs ne sont pas adaptés en cas de mer agitée, en
raison de mouvements des moyens de récupération générés par la
houle et qui empêcheraient l'engin submersible d'être récupéré
convenablement sans être endommagé.
De plus, aucun de ces documents ne propose un engin
submersible capable de s'arrimer de façon autonome à un câble de
traction.
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients
de l'état de la technique.
Le but de l'invention est de proposer un engin submersible
comprenant ses propres moyens d'arrimage en milieu marin afin d'être
autonome tout en s'accrochant de façon efficace à un câble de
récupération qui peut être un câble de traction et en évitant l'influence
des mouvements verticaux dus à la houle.
L'invention a pour objet un engin marin ou sous-marin destiné
à être arrimé à un câble de récupération. L'engin comprend des
moyens de détection sans contact du câble de récupération capables de
détecter le câble et de guider l'engin vers le câble et des moyens
d'accrochage du câble situés sur l'engin.
Ainsi, l'engin marin ou sous-marin retrouve le câble par
détection et est ensuite guidé par ses propres moyens de détection vers
un câble de traction qui peut être lesté, le câble est ensuite verrouillé
efficacement à l'engin grâce à des moyens d'accrochage situés à
l'avant de l'engin. L'engin ainsi arrimé peut, par exemple, être ensuite
tracté dans une partie mobile telle qu'une cage de réception ou
directement sur une rampe afin d'être remonté, s'il est immergé, à la
surface de l'eau.
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Avantageusement, les moyens d'accrochage sont situés à une
extrémité de l'engin, mais peuvent également être situés sur la surface
extérieure du corps de l'engin.
Avantageusement, les moyens d'accrochage comprennent au
moins un crochet et au moins une pince mobile en rotation entre une
position fermée en contact avec la surface extérieure de l'engin, une
position ouverte s'écartant de la surface extérieure de l'engin pour
offrir une large ouverture de réception du câble et une position
d'accrochage dans laquelle la pince coopère avec le crochet afin de
laisser subsister un espace pour le passage du câble entre la pince et la
surface extérieure de l'engin marin.
Par exemple, la pince comprend une portion de détection par
contact du câble.
Les moyens d'accrochage peuvent comprendre au moins un
clapet de verrouillage situé dans le crochet pour le passage du câble.
Avantageusement, l'engin marin comprend une unité de
commande électronique capable de diriger l'engin marin vers le câble
de traction en fonction des moyens de détection sans contact, de
commander la position de la pince en fonction des données fournies
par la portion de détection par contact, et de verrouiller le clapet après
le passage câble.
L'engin peut comprendre une ou plusieurs pinces
judicieusement situées sur l'engin.
L'engin est, par exemple, autonome et comprend des moyens
de propulsion interne.
Avantageusement, les moyens de détection sans contact
comprennent au moins un capteur qui peut être acoustique (par
exemple un sonar), laser ou vidéo.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé
d'accrochage d'un engin marin à un câble de récupération dans lequel
on détecte le câble et on guide l'engin marin vers le câble par des
moyens de détection sans contact et on accroche le câble par des
moyens d'accrochage qui peuvent être situés à une extrémité ou sur les
côtés de l'engin marin.
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Avantageusement, lorsque le câble est détecté par les moyens
de détection sans contact, on actionne une pince dans une position
ouverte s'écartant de la surface extérieure de l'engin.
Lorsque le câble est détecté par des moyens de détection par
contact situés sur la pince, on peut actionner la pince dans une
position d'accrochage dans laquelle la pince coopère avec un crochet
afin de laisser subsister un espace pour le passage du câble entre la
pince et la surface extérieure de l'engin marin.
En outre, lorsque le câble se trouve dans l'espace entre la
pince et la surface extérieure de l'engin marin, on laisse coulisser le
câble vers un clapet de verrouillage situé dans le crochet et on
verrouille le câble par verrouillage du clapet.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement
à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins
annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue générale d'un engin marin récupéré
par un câble de traction ;
- la figure 2 est une vue générale de l'engin marin en vue
d'être récupéré par le câble de traction ; et
- les figures 3, 4, 5 représentent la partie avant de l'engin
marin selon la figure 1 illustrant différentes positions des moyens
d'accrochage.
Tel qu'il est illustré sur les figures 1 et 2, un engin marin ou
sous-marin, référencé 1 dans son ensemble, est destiné à être récupéré
par un dispositif de récupération (non représenté) relié par exemple
par des câbles de levage à une embarcation ou un véhicule naval de
surface (non représenté). Le dispositif de récupération comprend, par
exemple, une partie mobile (non représentée), telle qu'une cage de
réception et un câble de traction 2 dont une première extrémité 2a est
reliée à une extrémité avant de la cage de réception, par exemple à un
treuil de traction (non représenté) et une deuxième extrémité libre 2b
destinée à être accrochée par l'engin 1.
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La cage de réception, décrite dans la demande de brevet
français N 1061211, ne sera pas davantage décrite dans la présente
demande.
On notera que l'invention ne se limite par à l'utilisation d'une
5 telle cage de réception afin de récupérer l'engin marin. Tout autre
moyen de récupération d'un engin marin par le biais d'un câble de
traction peut être utilisé, notamment la récupération de l'engin par un
submersible.
L'engin 1 peut, par exemple, être un véhicule sous-marin
submersible ou flottant et conçu, par exemple, pour réaliser une
surveillance et/ou une inspection sous-marine. L'engin sous marin 1
s'étend selon un axe longitudinal et comprend un corps principal 3 de
forme générale cylindrique, ou torpille. Le corps 3 est pourvu d'un
empennage 4 fixé à une extrémité arrière 3a et prévu pour assurer la
stabilité du déplacement de l'engin 1, et de propulseurs longitudinaux
5 fixés d'un côté et de l'autre du corps 3 en avant de l'empennage 4.
L'engin 1 comprend également une partie avant 3b pouvant, par
exemple, comprendre une caméra (non représentée) pour l'observation
des fonds sous-marins. L'engin 1 est ainsi autonome et comprend ses
propres moyens de propulsion interne.
L'engin 1 illustré à la figure 1 est accroché à une extrémité 2b
du câble de traction 2, dont l'autre extrémité 2a est destinée à être
reliée à un dispositif de récupération (non représenté). La figure 2
illustre l'engin 1 prêt à s'arrimer à l'extrémité lestée 2b du câble de
traction 2. On pourrait, en variante, accrocher un flotteur (non
représenté) au câble de traction, afin d'assurer la verticalité du câble,
notamment dans le cadre de la récupération de l'engin par un
submersible.
La partie avant 3b de l'engin 1, illustrée en détails sur les
figures 3 à 5, comprend des moyens de détection sans contact 6 du
câble de traction 2, tel qu'un sonar, capable de guider l'engin 1 vers le
câble de traction 2 et des moyens d'accrochage 7 du câble 2 situés à
une extrémité 3b avant de l'engin 1. Dans l'exemple illustré, le moyen
de détection sans contact 6 est situé sur la partie supérieure de l'engin
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1, dans un logement 6a prévu à cet effet. Le moyen de détection sans
contact 6 peut, par exemple, être commandé pour sortir de ce logement
6a en vue de rechercher le câble de traction 2. On notera que le moyen
de détection sans contact pourrait être également directement fixé à la
surface extérieure de l'engin 1.
Les moyens d'accrochage 7 comprennent un ensemble de
crochets 8 situés à l'extrémité de la partie avant 3b de l'engin 1, deux
pinces 9a, 9b et deux clapets de verrouillage 13a, 13b situés chacun
dans un crochet 8 pour le passage du câble 2.
L'ensemble de crochets 8, par exemple de type hameçon
double, comprend une embase 8a de forme substantiellement conique
épousant l'extrémité de la partie avant 3a de l'engin 1, une tige rigide
8b et deux pointes recourbées 8c, 8d autour de l'embase 8a. On
pourrait prévoir, à titre de variante, l'utilisation d'une seule pointe
recourbée 8c, formant un hameçon simple.
Les pinces 9a, 9b sont mobiles en rotation entre une position
fermée, visible sur la figure 3, en contact avec la surface extérieure 3c
de l'engin 1, une position ouverte, visible sur les figures 2 et 4,
s'écartant de la surface extérieure 3c de l'engin 1 et une position
d'accrochage, visible sur les figures 1 et 5, dans laquelle chaque pince
9a, 9b coopère avec une pointe recourbée 8c, 8d afin de laisser
subsister un espace E pour le passage du câble 2 entre chaque pince
9a, 9b et la surface extérieure 3c de l'engin 1. A titre de variante, on
pourrait utiliser une unique pince 9a.
Chaque pince 9a, 9b comprend une embase 10a, l0b reliée à un
mécanisme de pivotement (non représenté), comportant par exemple
un ensemble de vérins, et une partie en saillie lia, I lb vers
l'extérieur, de forme générale parallélépipédique. La partie avant 3b
de l'engin 1 comporte des rainures 9c dans lesquelles viennent se
loger les pinces 9a, 9b en position fermée visible sur la figure 3. La
position fermée correspond notamment à une position de transit. Les
parties de la pince 9a, 9b situées dans les logements 9c de l'engin 1
sont illustrées en pointillées sur les figures. Un plot 9d peut être
disposé à l'intérieur de l'engin 1 afin d'éviter le contact entre les
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pinces 9a, 9b lorsque celles-ci sont en position fermée. Le rangement
des pinces 9a, 9b dans les logements pratiqués à cet effet dans le corps
3 de l'engin 1 permet d'éviter aux pinces 9a, 9b de s'accrocher à des
éléments lors du transit de l'engin 1.
Chaque embase 10a, lob comporte une portion de détection
12a, 12b par contact du câble 2.
L'engin 1 comprend en outre une unité de commande
électronique (non représentée) capable de diriger l'engin 1 vers le
câble de traction 2 en fonction des moyens de détection sans contact 6,
de commander la position des pinces 9a, 9b en fonction des données
fournies par la portion de détection par contact 12a, 12b, et de
verrouiller le clapet 13a, 13b correspondant après le passage câble 2.
On ne sort pas du cadre de l'invention lorsque les moyens
d'accrochages 7 sont situés ailleurs qu'à l'extrémité avant 3b de
l'engin 1, en effet, on pourrait prévoir un accrochage du câble de
traction 2 par exemple par le dessus de l'engin 1.
Le procédé d'accrochage de l'engin 1 à un câble de traction 2
est le suivant :
Dans une première étape, l'engin 1 est guidé vers le câble de
traction 2 par des moyens de détection sans contact 6, par exemple de
type sonar.
Lorsque le câble de traction 2 est détecté par les moyens de
détection sans contact 6, les pinces 9a, 9b sont actionnées
simultanément par l'unité de commande électronique dans une position
ouverte s'écartant de la surface extérieure 3c de l'engin 1, tel que
visible sur les figures 2 et 4.
Lorsque le câble de traction 2 est détecté par un des moyens de
détection par contact 12a, 12b situés respectivement sur une pince 9a,
9b, les pinces 9a, 9b sont actionnées simultanément dans une position
d'accrochage, visible sur la figure 3, dans laquelle chaque pince 9a, 9b
coopère avec un bout recourbé 8c, 8d afin de laisser subsister un
espace E pour le passage du câble 2 entre la pince 9a, 9b et la surface
extérieure 3c de l'engin 1.
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Une fois que le câble de traction 2 se trouve dans l'espace E
entre l'une des pinces 9a, 9b et la surface extérieure 3c de l'engin 1,
les moyens de propulsion (non représentés) de l'engin 1 sont arrêtés de
sorte que le câble de traction 2 glisse vers la tige rigide 8b, et coulisse
à travers un des clapets de verrouillage 13a, 13b situé dans le crochet
8 jusqu'à son extrémité lestée servant d'arrêtoir.
L'unité de commande électronique actionne le clapet de
verrouillage 13a, 13b afin d'empêcher le câble 2 de revenir en arrière
et permet ainsi un verrouillage effectif du câble de traction 2 par
l'engin 1.
Une fois l'engin 1 accroché au câble de traction 2, l'engin 1 est
remorqué, par exemple à l'aide d'un treuil dans une cage de réception
afin de positionner l'avant, appelée nez , de l'engin 1 dans un
moyen d'accostage, par exemple dans un cône de réception mobile.
L'engin 1 ainsi logé dans la cage peut ensuite être remonté à la
surface. On notera que l'invention ne se limite par à l'utilisation d'une
telle cage de réception afin de récupérer l'engin marin. Tout autre
moyen de récupération d'un engin marin par le biais d'un câble de
traction peut être utilisé.
Par ailleurs, on notera que l'invention décrite ci-dessus peut
être appliquée à une unique pince sans engendrer de modifications
substantielles.
Grâce à l'invention, l'engin marin ou sous marin est capable de
s'arrimer de façon autonome à un câble de traction par des moyens
d'accrochage efficaces procurant de multiples avantages, tels que la
récupération possible de l'engin depuis n'importe quelle structure,
fixe ou mobile, aérienne ou immergée, disposant d'un câble lesté. La
récupération possible de l'engin en immersion permet de s'affranchir
de l'influence de la houle.
De plus, un tel dispositif d'accrochage peut être adapté
aisément sur des systèmes existants, par exemple par utilisation d'un
câble équipé d'un lest d'extrémité et ne nécessite par ailleurs aucune
intervention humaine à la mer.
