CA1090201A - 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 - Google Patents

Abstract

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 pélagique 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 véhicule 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, lesquelles tranches contiennent les moyens de propulsion, de sustentation au sol, les appareils électriques et électroniques de commande, de détection et de guidage, les sources d'énergie. L'une de ces tranches comporte le dispositif de chargement et de déchargement dont la capacité ne modifie ni l'assiette, ni le poids apparent du véhicule.

Description

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 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.
, .

~.
. . .
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.

' 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-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-

Claims (15)

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 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 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 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.