EP2285663A1 - Systeme pour la mise a l'eau et la recuperation automatiques d'un drone sous-marin - Google Patents

Systeme pour la mise a l'eau et la recuperation automatiques d'un drone sous-marin

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EP2285663A1
EP2285663A1 EP09757557A EP09757557A EP2285663A1 EP 2285663 A1 EP2285663 A1 EP 2285663A1 EP 09757557 A EP09757557 A EP 09757557A EP 09757557 A EP09757557 A EP 09757557A EP 2285663 A1 EP2285663 A1 EP 2285663A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
nacelle
handling
frame
control
Prior art date
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EP09757557A
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German (de)
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EP2285663B1 (fr
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Jean-Philippe Goudeau
Hervé LE GRAS
Rémi RUVIO
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Publication date
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Publication of EP2285663B1 publication Critical patent/EP2285663B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/36—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for floating cargo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/16—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of lifts or hoists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/16—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of lifts or hoists
    • B63B2027/165—Deployment or recovery of underwater vehicles using lifts or hoists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/005—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled
    • B63G2008/007—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled by means of a physical link to a base, e.g. wire, cable or umbilical

Definitions

  • the present invention relates to the general field of handling, loading and unloading objects from a transport platform. It relates more particularly to launching systems and recovery of submarine boats from a ship.
  • a crane-type lifting tool is generally available on board for various lifting operations. This lifting tool simply makes it possible to move the underwater vehicle on the platform, to deposit it on the surface of the water and to bring it back from the surface.
  • the attachment of the vehicle to the crane and its stall are then performed manually by operators handling.
  • a team positioned on the deck of the platform hooks the vehicle to the cable of the crane and a team positioned aboard a light craft, such as a watercraft, unhooks the vehicle while it floats. on the surface.
  • a team positioned aboard a light craft proceeds to the attachment of the vehicle from the surface, while a team positioned on the deck of the platform performs the stall of the vehicle.
  • This type of handling in addition to the fact that it mobilizes a large number of operators, also has the disadvantage that hooking and unhooking operations must be performed while the vehicle is on the surface and therefore undergoes the movement of waves.
  • the launching and recovery of a vehicle in heavy weather is tricky. First of all, it requires that operators perform hooking and stall operations in heavy weather, from a light boat that is not suited to this type of weather. Then, it requires that the underwater vehicle is positioned on the surface near the platform while the movement of the waves makes the maintenance of a fixed position impossible.
  • the launching and recovery of the submarine vehicle becomes perilous both at the human level by the danger it poses to the operators in charge of the handling, and the material plane by the risk. collision damage it causes to both the transport platform and the light craft and the underwater vehicle.
  • the implementation of the underwater vehicle in any weather is generally carried out from a specialized platform, equipped with specific means closely adapted to the vehicle in question, allowing the attachment and automatic unhitching of the vehicle.
  • An object of the invention is to propose a solution for implementing an underwater vehicle from a transport platform without requiring the intervention of handlers to proceed, from a light boat, to the attachment of the vehicle the lifting means available to the platform and then to its stall.
  • Another object of the invention is to provide a solution for operating these operations by limiting the risk of collision between the platform and the underwater vehicle when the latter is close to the platform.
  • the invention relates to a handling nacelle for the launching and recovery of an underwater vehicle, comprising a frame forming a dorsal ridge and providing an interface between lifting means and the vehicle submarine.
  • the chassis comprises:
  • the means for adjusting the overall buoyancy comprise ballast floats arranged along the chassis.
  • the means for ensuring the alignment of the frame on the underwater vehicle comprise a generally conical tip arranged at one end of the frame, the nozzle being sized and configured to receive the front end of the vehicle.
  • the means for gripping the vehicle comprise two articulated arms arranged on the frame and configured to encircle the side walls of the vehicle.
  • the subject of the invention is also a system for remote handling of an underwater vehicle, which comprises lifting means associated with a handling nacelle according to the invention, the gripping device being connected to the lifting means by a cable electrotractor wound on a winch.
  • the handling system further comprises control and control means to guarantee the alignment of the chassis on the vehicle and actuate the various means of the nacelle, the control signals and control being transmitted by the electrotractor cable.
  • control and control means comprise a camera mounted on the handling nacelle configured to view the underwater vehicle during approaching the nacelle handling and during chassis alignment operations on the vehicle.
  • the invention also relates to a method for launching an underwater vehicle by means of the handling system according to the invention, wherein the following operations are carried out successively:
  • the subject of the invention is a method for recovering an underwater vehicle by means of the handling system according to the invention, according to which the following operations are carried out successively:
  • the device according to the invention advantageously allows a transport platform, a scientific vessel for example, to carry a submarine vehicle, a relatively small automatic vehicle for example, and to implement automatically such a vehicle even in rough seas, without the need for manual operations and without risking a collision between the platform and the vehicle.
  • This implementation can also advantageously be performed with simple lifting means.
  • FIGS. 2, 4 and 6 are side views illustrating the principle of operation of the gripping device according to the invention.
  • FIGS. 3, 5 and 7, top views illustrating the principle of operation of the gripping device according to the invention
  • Figure 1 shows a general view of the handling nacelle 10 according to the invention for housing the underwater vehicle during the launching and recovery maneuvers.
  • This mainly comprises a central frame 1 1 forming a dorsal edge and a fastening zone 17 at which the nacelle is secured to a traction cable 18 for lifting the nacelle 10.
  • the lashing of the cable 18 to the nacelle 10 is made, as illustrated in FIG. 1, by means of an articulated attachment.
  • the nacelle 10 can move freely without inflicting excessive torsion on the traction cable 18.
  • the central frame 1 1 supports gripping means 14 distributed along it and configured to perform the capture and maintenance of the underwater vehicle.
  • these means 14 comprise articulated arms which come to order encircle the wall of the vehicle following the profile of this wall.
  • the gripping means may for example consist as illustrated in the figure in a plurality of rigid arm sets in arches of circles 15, 16, hinged at the frame, arranged in opposition to one with respect to the other and custom to lower to come to seize the vehicle or get up to release it.
  • the arms constituting each set may consist of a plurality of articulated segments, the latter configuration allowing for example the seizure of a vehicle whose wall does not have a regular profile.
  • the gripping means are actuated as soon as the vehicle the underwater vehicle has penetrated into the space 101 limited by the nacelle, it has positioned itself inside this space so as to to be in contact with the frame 1 1 and to be oriented so that its main axis is parallel to the axis 19 of the frame.
  • the frame 1 1 also supports means 13 to allow automatic positioning of the vehicle within the space 101 limited by the nacelle, in particular its alignment with respect to the axis 19 of the frame.
  • these means consist of a mechanical structure attached to the front of the chassis, defining a space 131 may accommodate the front end of the vehicle.
  • the structure 13 has a flared opening allowing the front end of the vehicle to be housed in the housing space 131 even if the vehicle is not rigorously aligned with the axis 19 of the chassis when it enters the space 101 limited by the nacelle 10. It is arranged such that when the front end of the vehicle is fully engaged in the housing space 131, the frame 1 1 is positioned in contact with the wall of the vehicle or at least a very small distance from it.
  • the means 13 to allow automatic positioning of the vehicle inside the nacelle 10 are associated with complementary means to ensure that the correct positioning of the vehicle in the nacelle is achieved.
  • These control means can take various forms, the form of devices with electrical contacts or optical devices for example.
  • the frame 1 1 still supports means 12 which ensures the nacelle 10 a variable buoyancy in the water.
  • These means consist for example as shown in the figure in floats associated with ballasts configured and arranged on the structure so as to give it a horizontal position when it is immersed. So, by doing to vary the buoyancy of the floats it is possible to maintain the nacelle at a given depth and in a horizontal position.
  • the gripping of the underwater vehicle can advantageously be performed without the need for it to surface. Therefore, the depth at which the gripping of the submarine is carried out can advantageously be chosen so that this operation takes place in calm waters.
  • Figures 2 to 7 show views illustrating at different times the operating principle of the handling nacelle 10 according to the invention during the recovery of a submarine vehicle 20 by a handling system comprising such a nacelle.
  • Figures 2 and 3 illustrate the phase of the operation during which are carried out both the contacting of the frame and the vehicle and the alignment of the frame on the vehicle.
  • the vehicle 21 is in motion. It inserts its front end into the positioning means and causes in its movement symbolized by the arrows 21 and 31 the nacelle 10 whose gripping means 14 are in the raised position. Under the action of the movement printed by the vehicle and the inertia of the nacelle it takes a rotational movement in the horizontal plane and the vertical plane, a movement that has the effect of aligning the axis 19 of the chassis 1 1 on the axis 33 of the vehicle and to bring the chassis 1 1 of the vehicle wall.
  • the arrows 22 and 32 symbolize these two movements printed by the training of the nacelle 10 by the vehicle 20. Consequently, at the end of this phase, the underwater vehicle 20 and the nacelle 10 are correctly positioned one relative to each other so that the gripping operation itself can begin. The vehicle 20 then exerts more propulsion.
  • Figures 4 and 5 illustrate the beginning of the actual gripping operation.
  • the vehicle and the nacelle are correctly positioned relative to each other: the axes 19 and 33 are parallel and the frame 1 1 is in contact with the wall of the vehicle 20.
  • the gripping means 14 are then actuated and the arms 15 and 1 6 pivot according to a movement symbolized by the arrows 41 to come into contact with the vehicle wall on each side of this wall.
  • the vehicle-nacelle assembly can be reassembled on board the transport platform using lifting means not shown here, for example a crane, by winding the cable 19 on a winch located on board the platform.
  • the nacelle 10 thus constitutes an element of a complete handling system including the nacelle 10, the towing cable 19, the lifting means and control and control means. These means have the function of enabling the implementation of the different means that the nacelle 10 comprises.
  • the control and control means make it possible, in particular, for an operator on board to manage the means 12 ensuring the variable buoyancy of the nacelle. manage the gripping means 14 and manage the control of the winch which actuates the unwinding and winding of the towing cable 19, actions that cause the descent and the ascent of the nacelle 10.
  • control and control means may be preferably configured to allow the operator to ensure the correct positioning of the nacelle 10 and of the underwater vehicle 20 in particular before operating the gripping means 14 during the recovery operation of the vehicle.
  • the nacelle 10 is equipped with complementary means configured to transmit to the control and control means information relating to the positioning of the vehicle in the nacelle.
  • additional means may consist of video means, a camera attached to the rear of the frame 1 1 for example. They also make it possible to facilitate the operations of bringing the vehicle 20 closer to the nacelle 10, which can be brought about autonomously by the vehicle 20. or conducted from the transport platform by an operator, the vehicle being then remotely controlled from the platform for the nacelle association phase.
  • FIGS. 8 to 10 illustrate the manner in which a handling system such as the one described above and comprising a video camera on the platform 10 can be implemented to carry out the recovery and recovery of an automatic underwater vehicle.
  • the figures show views of the underwater vehicle to be recovered for moments corresponding to different phases of the operation. These views obtained from a video camera positioned on the rear end of the frame 1 1 of the nacelle 10 are used by the operator to manage the necessary maneuvers. The procedure to launch the vehicle using the same handling system is also easily deduced from the way to proceed to recover it.
  • the vehicle 20 comes for example, to position itself at the end of the mission in the vicinity of the pod 10 which awaits it at a given depth, chosen according to the calm nature of the waters at this depth, then goes into a mode of remote controlled operation.
  • the operator aboard the platform obtains an image similar to that of FIG. 8.
  • the operator then acts on the navigation and propulsion controls of the vehicle so as to guide the latter towards the platform and to engage its front end. in the positioning means 13.
  • the operator aboard the platform obtains an image similar to that of FIG. 9.
  • the operator interrupts the propulsion system of the vehicle and actuates the gripping means 14, so as to lock the vehicle in Platform.
  • the nacelle 10 is then reassembled on board the transport platform by controlling the winding of the traction cable 18 and positioned on its storage area by the lifting means.
  • the exchanges of information and commands between the nacelle 10 and the control and control means are made, conventionally, via the cable 18 which connects the nacelle to the lifting means.
  • this cable called “electrotractor cable” may comprise a plurality of strands intended to fulfill the traction function and one or more strands forming electrical conductors for driving the signals exchanged by the nacelle and the control means and control.
  • it may comprise strands consisting of optical fibers.
  • the exchanges of commands and information between the vehicle and the command and control means can be made by any appropriate means of communication.
  • the communication means may for example be installed on the nacelle.
  • a handling system such as that described above, is made advantageously simple by the use of the nacelle 10 according to the invention, which takes into account alone the greater part of the specificities of the vehicle 20 to launch and recover.
  • the nacelle 10 constituting a real interface adaptation, it is not particularly useful to set up lifting means and specific traction.
  • the procedures for launching and recovering a submarine vehicle are also simplified. They are also teleoperable to a large extent.
  • the method for launching an underwater vehicle by means of the handling system according to the invention successively implements the following operations:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Abstract

La présente invention concerne les systèmes de mise à l'eau et de récupération d'embarcations sous-marines depuis un navire. Elle consiste principalement en une nacelle de manutention (10) pour la mise à l'eau et la récupération d'un véhicule sous-marin (20), comportant un châssis (11) formant une arête dorsale et réalisant une interface entre des moyens de levage, une grue par exemple, et le véhicule sous-marin. Ce châssis comporte : des moyens (12) pour ajuster la flottabilité d'ensemble; des moyens (13) pour assurer un alignement automatique du véhicule sur l'arête dorsale constituée par le châssis; des moyens (14) pour opérer depuis la surface la préhension du véhicule après alignement du châssis sur le véhicule. Dans un mode de réalisation préféré la nacelle comporte une caméra vidéo embarquée permettant à l'opérateur situé à bord de s'assurer de la bonne réalisation des opérations d'arrimage et de libération du véhicule. L'invention permet avantageusement de procéder de manière automatique à la mise à l'eau et à la récupération du véhicule alors que celui- ci est sous la surface dans une zone où il ne subit pas les effets de la houle.

Description

SYSTEME POUR LA MISE A L'EAU ET LA RECUPERATION AUTOMATIQUES D'UN DRONE SOUS-MARIN
La présente invention concerne le domaine général de la manutention, du chargement et du déchargement d'objets depuis une plateforme de transport. Elle concerne plus particulièrement les systèmes de mise à l'eau et de récupération d'embarcations sous-marines depuis un navire.
La manutention d'un véhicule sous-marin autonome, par une plateforme de transport, un navire par exemple, requiert généralement à ce jour l'intervention d'opérateurs humains. On utilise généralement un outil de levage, de type grue, disponible à bord pour des opérations de levages diverses. Cet outil de levage permet simplement de déplacer le véhicule sous-marin sur la plateforme, de le déposer à la surface de l'eau et de le remonter à bord depuis la surface.
Lors de la mise à l'eau, l'accrochage du véhicule à la grue puis son décrochage sont alors effectués manuellement par des opérateurs chargés de la manutention. Une équipe positionnée sur le pont de la plateforme effectue l'accrochage du véhicule au câble de la grue et une équipe positionnée à bord d'une embarcation légère, de type embarcation pneumatique par exemple, procède au décrochage du véhicule pendant que celui-ci flotte à la surface. Inversement lors de la récupération du véhicule, une équipe positionnée à bord d'une embarcation légère procède à l'accrochage du véhicule depuis la surface, tandis qu'une équipe positionnée sur le pont de la plateforme effectue le décrochage du véhicule.
Ce type de manutention, outre le fait qu'il mobilise un nombre important d'opérateurs, présente en outre l'inconvénient que des opérations d'accrochage et de décrochage doivent être effectuées alors que le véhicule est en surface et qu'il subit donc le mouvement de flots. Par suite, la mise à l'eau et la récupération d'un véhicule par gros temps s'avère délicate. Tout d'abord, elle nécessite que des opérateurs effectuent des opérations d'accrochage et de décrochage par gros temps, à partir d'une embarcation légère peu adaptée à ce type de temps. Ensuite, elle nécessite que le véhicule sous-marin se positionne en surface à proximité de la plateforme alors que le mouvement des flots rend le maintien d'une position fixe impossible.
Par suite, par gros temps, la mise à l'eau et la récupération du véhicule sous-marin devient périlleuse tant au plan humain par le danger qu'elle fait courir aux opérateurs chargés de la manutention, qu'au plan matériel par le risque de dommages par collision qu'elle fait courir aussi bien à la plateforme de transport et à l'embarcation légère qu'au véhicule sous- marin. Aussi, la mise en œuvre par tout temps du véhicule sous-marin est généralement effectuée depuis une plateforme spécialisée, équipée de moyens spécifiques étroitement adaptés au véhicule considéré, permettant l'accrochage et le décrochage automatique du véhicule.
Un but de l'invention est de proposer une solution permettant de mettre en œuvre un véhicule sous-marin à partir d'une plateforme de transport sans nécessiter l'intervention de manutentionnaires pour procéder, depuis une embarcation légère, à l'accrochage du véhicule aux moyens de levage dont dispose la plateforme puis à son décrochage. Un autre but de l'invention est de proposer une solution permettant d'opérer à ces opérations en limitant les risques de collision entre la plateforme et le véhicule sous- marin lorsque ce dernier est à proximité de la plateforme.
A cet effet l'invention a pour objet une nacelle de manutention pour la mise à l'eau et la récupération d'un véhicule sous-marin, comportant un châssis formant une arête dorsale et réalisant une interface entre des moyens de levage et le véhicule sous-marin. Selon l'invention, le châssis comporte :
- des moyens pour ajuster la flottabilité d'ensemble ;
- des moyens pour assurer un alignement automatique du véhicule sur l'arête dorsale constituée par le châssis ;
- des moyens pour assurer la préhension du véhicule après alignement du châssis sur le véhicule.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens pour ajuster la flottabilité d'ensemble, comportent des flotteurs à ballast agencés le long du châssis. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, combinable avec le mode de réalisation précédent, les moyens pour assurer l'alignement du châssis sur le véhicule sous-marin comportent un embout de forme générale conique agencé à une extrémité du châssis, l'embout étant dimensionné et configuré pour accueillir l'extrémité avant du véhicule.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, combinable avec les modes de réalisation précédents, les moyens pour assurer la préhension du véhicule comportent deux bras articulés agencés sur le châssis et configurés de façon à encercler les parois latérales du véhicule.
L'invention a également pour objet un système de manutention téléopérable d'un véhicule sous-marin, qui comporte des moyens de levage associés à une nacelle de manutention selon l'invention, le dispositif de préhension étant lié aux moyens de levage par un câble électrotracteur enroulé sur un treuil.
Selon un mode de réalisation préféré le système de manutention selon l'invention comporte en outre des moyens de commande et de contrôle pour garantir l'alignement du châssis sur le véhicule et actionner les différents moyens de la nacelle de manutention, les signaux de commande et de contrôle étant transmis par le câble électrotracteur.
Selon un autre mode de réalisation préféré du système de manutention selon l'invention, combinable avec le mode de réalisation précédent, les moyens de commande et de contrôle comportent une caméra montée sur la nacelle de manutention configurée pour visualiser le véhicule sous-marin lors de son approche la nacelle de manutention et lors des opérations d'alignement du châssis sur le véhicule.
L'invention a également pour objet un procédé pour mettre à l'eau un véhicule sous-marin au moyen du système de manutention selon l'invention, procédé selon lequel on effectue successivement les opérations suivantes :
- positionnement de la nacelle de manutention contenant le véhicule au-dessus du plan d'eau ; - descente de la nacelle de manutention ;
- commande de l'immersion de la nacelle de manutention à la profondeur désirée ;
- désarrimage du véhicule: ouverture des moyens de préhension ; - pilotage de l'éloignement du véhicule ;
- passage du véhicule en mode de fonctionnement autonome.
L'invention a enfin pour objet un procédé pour récupérer un véhicule sous-marin au moyen du système de manutention selon l'invention, procédé selon lequel on effectue successivement les opérations suivantes :
- passage du véhicule en mode de fonctionnement télécommandé ;
- pilotage du véhicule en rapprochement ;
- insertion du véhicule dans les moyens d'alignement de la nacelle de manutention ; - maintien du véhicule en mouvement pour alignement du châssis sur le véhicule ;
- arrêt du véhicule et fermeture des moyens de préhension ;
- remontée du véhicule dans la nacelle de manutention ;
- positionnement de la nacelle de manutention renfermant le véhicule sur l'aire de stockage.
Le dispositif selon l'invention permet avantageusement à une plateforme de transport, un navire scientifique par exemple, d'emporter un véhicule sous-marin, un véhicule automatique de relativement petite taille par exemple, et de mettre en œuvre de manière automatique un tel véhicule, même par mer forte, sans nécessiter d'opérations manuelles et sans risquer une collision entre la plateforme et le véhicule. Cette mise en œuvre peut en outre avantageusement être effectuée avec des moyens de levage simples.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose l'invention au travers d'un mode de réalisation particulier pris comme exemple non limitatif et qui s'appuie sur les figures annexées, figures qui représentent :
- la figure 1 , une représentation schématique du dispositif de préhension selon l'invention,
- les figures 2, 4 et 6, des vues de profil illustrant le principe de fonctionnement du dispositif de préhension selon l'invention,
- les figures 3, 5 et 7, des vues de dessus illustrant le principe de fonctionnement du dispositif de préhension selon l'invention,
- les figures 8 à 10, des illustrations relatives variante de réalisation intégrant des moyens vidéo pour assurer le guidage du véhicule vers la nacelle et contrôler son positionnement.
La description qui suit présente les caractéristiques de l'invention au travers d'une application particulière prise comme exemple non limitatif de mise en œuvre. L'application décrite ici concerne la réalisation de moyens de manutention, de mise à l'eau et de récupération, téléopérés, adaptés à un véhicule sous-marin automatique, de type drone.
La figure 1 présente une vue générale de la nacelle de manutention 10 selon l'invention, destinée à loger le véhicule sous-marin pendant les manœuvres de mise à l'eau et de récupération. Celle-ci comporte principalement un châssis central 1 1 formant une arête dorsale et une zone de fixation 17 au niveau de laquelle la nacelle est arrimée à un câble de traction 18 permettant le levage de la nacelle 10.
Préférentiellement, l'arrimage du câble 18 à la nacelle 10 est réalisé, comme illustré par la figure 1 , par l'intermédiaire d'une fixation articulée. De la sorte, lorsqu'elle elle est suspendue au bout du câble, la nacelle 10 peut s'orienter librement sans infliger de torsion excessive au câble de traction 18.
Le châssis central 1 1 supporte des moyens de préhension 14 répartis le long de celui-ci et configurés pour effectuer la saisie et le maintien du véhicule sous-marin. Préférentiellement, ces moyens 14 comportent des bras articulés qui viennent sur commande encercler la paroi du véhicule en suivant le profil de cette paroi. A cet effet les moyens de préhension peuvent par exemple consister comme l'illustre la figure en une pluralité de jeux de bras rigides en arcs de cercles 15, 16, articulés au niveau du châssis, agencés en opposition l'un par rapport à l'autre et pouvant sur commande s'abaisser pour venir saisir le véhicule ou se lever pour le libérer. Alternativement les bras constituant chaque jeu peuvent être constitués d'une pluralité de segment articulés, cette dernière configuration permettant par exemple la saisie d'un véhicule dont la paroi ne présente pas un profil régulier. D'un point de vue opérationnel les moyens de préhension sont actionnés dès lors que le véhicule le véhicule sous-marin ayant pénétré dans l'espace 101 limité par la nacelle, il s'est positionné à l'intérieur de cet espace de manière à être en contact avec le châssis 1 1 et à être orienté de façon à ce que son axe principal soit parallèle à l'axe 19 du châssis.
Le châssis 1 1 supporte également des moyens 13 pour permettre un positionnement automatique du véhicule à l'intérieur de l'espace 101 limité par la nacelle, en particulier son alignement par rapport à l'axe 19 du châssis. A cet effet ces moyens consistent en une structure mécanique fixée à l'avant du châssis, définissant un espace 131 susceptible de loger l'extrémité avant du véhicule. Selon l'invention, la structure 13 présente une ouverture évasée permettant à l'extrémité avant du véhicule de venir se loger dans l'espace de logement 131 même si le véhicule n'est pas rigoureusement aligné avec l'axe 19 du châssis lorsqu'il pénètre dans l'espace 101 limité par la nacelle 10. Elle est agencée de telle façon que lorsque l'extrémité avant du véhicule est complètement engagée dans l'espace de logement 131 , le châssis 1 1 se trouve positionné au contact de la paroi du véhicule ou du moins à une distance très faible de celle-ci.
Préférentiellement, les moyens 13 pour permettre un positionnement automatique du véhicule à l'intérieur de la nacelle 10 sont associés à des moyens complémentaires permettant de s'assurer que le positionnement correct du véhicule dans la nacelle est réalisé. Ces moyens de contrôle, non représentés sur la figure, peuvent prendre des formes diverses, la forme de dispositifs à contacts électriques ou de dispositifs optiques par exemple.
Selon l'invention, le châssis 1 1 supporte encore des moyens 12 qui assure à la nacelle 10 une flottabilité variable dans l'eau. Ces moyens consistent par exemple comme illustré sur la figure en des flotteurs associés à des ballasts configurés et agencés sur la structure de façon à lui conférer une position horizontale lorsqu'elle se trouve immergée. Ainsi, en faisant varier la flottabilité des flotteurs il est possible de maintenir la nacelle à une profondeur donnée et en position horizontale. Par suite, la préhension du véhicule sous-marin peut avantageusement être réalisée sans qu'il soit nécessaire que ce dernier fasse surface. Dès lors, la profondeur à laquelle est effectuée la préhension du sous-marin peut avantageusement être choisie de façon à ce que cette opération ait lieu en eaux calmes.
Les figures 2 à 7 présentent des vues illustrant en différents instants le principe de fonctionnement de la nacelle de manutention 10 selon l'invention lors de la récupération d'un véhicule sous-marin 20 par un système de manutention comportant une telle nacelle.
Les figures 2 et 3 illustrent la phase de l'opération durant laquelle sont réalisés à la fois la mise en contact du châssis et du véhicule et l'alignement du châssis sur le véhicule.
Durant cette phase, le véhicule 21 est en mouvement. Il insère son extrémité avant dans les moyens de positionnement et entraine dans son mouvement symbolisé par les flèches 21 et 31 la nacelle 10 dont les moyens de préhension 14 sont en position relevé. Sous l'action du mouvement imprimé par le véhicule et de l'inertie de la nacelle cette dernière prend un mouvement de rotation dans le plan horizontal et le plan vertical, mouvement qui a pour effet d'aligner l'axe 19 du châssis 1 1 sur l'axe 33 du véhicule et de rapprocher le châssis 1 1 de la paroi du véhicule. Les flèches 22 et 32 symbolisent ces deux mouvements imprimés par l'entrainement de la nacelle 10 par le véhicule 20. Par suite, à la fin de cette phase, le véhicule sous- marin 20 et la nacelle 10 se trouvent correctement positionnés l'un par rapport à l'autre de sorte que l'opération de préhension proprement dite peut débuter. Le véhicule 20 n'exerce alors plus de propulsion.
Les figures 4 et 5 illustrent le début de l'opération de préhension proprement dite. Durant cette phase le véhicule et la nacelle sont correctement positionnés l'un par rapport à l'autre : les axes 19 et 33 sont parallèles et le châssis 1 1 est en contact avec la paroi du véhicule 20. Les moyens de préhension 14 sont alors actionnés et les bras 15 et 1 6 pivotent selon un mouvement symbolisé par les flèches 41 pour venir au contact de la paroi du véhicule sur chacun des côtés de cette paroi.
L'opération de préhension proprement dite se poursuit jusqu'à ce que les bras 15 et 16 aient complètement pivoté de sorte qu'ils constituent finalement une ceinture qui encercle véhicule 20 et rend celui-ci solidaire de la nacelle 10 dans ses mouvements. Cette phase de l'opération est illustrée par les figures 6 et 7.
A ce stade, l'ensemble véhicule-nacelle peut être remonté à bord de la plateforme de transport à l'aide des moyens de levage non représentés ici, une grue par exemple, en enroulant le câble 19 sur un treuil situé à bord de la plateforme.
Selon l'invention, la nacelle 10 constitue donc un élément d'un système de manutention complet incluant la nacelle 10, le câble tracteur 19, les moyens de levage et des moyens de contrôle et de commande. Ces moyens ont pour fonction de permettre la mise en œuvre des différents moyens que comporte la nacelle 10. Les moyens de commande et de contrôle permettent en particulier à un opérateur situé à bord de gérer les moyens 12 assurant la flottabilité variable de la nacelle, de gérer les moyens de préhension 14 et de gérer la commande du treuil qui actionne le déroulement et l'enroulement du câble tracteur 19, actions qui provoquent la descente et la remontée de la nacelle 10. Dans le cas où le système de manutention est en particulier destiné à la mise à l'eau et à la récupération d'un véhicule automatique de type drone, ces moyens de commande et de contrôle peuvent être préférentiellement configurés pour permettre à l'opérateur de s'assurer du positionnement correct de la nacelle 10 et du véhicule sous-marin 20 en particulier avant d'actionner les moyens de préhension 14 lors de l'opération de récupération du véhicule. A cet effet la nacelle 10 est équipée de moyens complémentaires configurés pour transmettre aux moyens de commande et de contrôle une information relative au positionnement du véhicule dans la nacelle. Ces moyens complémentaires peuvent consister en des moyens vidéo, une caméra fixée sur l'arrière du châssis 1 1 par exemple. Ils permettent en outre de faciliter les opérations de rapprochement du véhicule 20 vers la nacelle 10, rapprochement qui peut être réalisé de manière autonome par le véhicule 20 ou conduites depuis la plateforme de transport par un opérateur, le véhicule étant alors télécommandé depuis la plateforme pour la phase d'association à la nacelle.
Les figures 8 à 10 illustrent la façon dont un système de manutention tel que celui décrit précédemment et comportant une caméra vidéo embarquée sur la nacelle 10 peut être mis en œuvre pour réaliser la prise en charge et la récupération d'un véhicule sous-marin automatique. Les figures présentent des vues du véhicule sous-marin à récupérer pour des instants correspondant à différentes phases de l'opération. Ces vus obtenues à partir d'une caméra vidéo positionnée sur l'extrémité arrière du châssis 1 1 de la nacelle 10 sont utilisées par l'opérateur pour gérer les manœuvres nécessaires. La façon de procéder pour mettre à l'eau le véhicule à l'aide de ce même système de manutention se déduit par ailleurs aisément de la façon de procéder pour le récupérer. Dans un tel contexte le véhicule 20 vient par exemple, se positionner en fin de mission au voisinage de la nacelle 10 qui l'attend à une profondeur donnée, choisie en fonction du caractère calme des eaux à cette profondeur, puis passe dans un mode de fonctionnement télécommandé. L'opérateur à bord de la plateforme obtient une image semblable à celle de la figure 8. L'opérateur agit alors sur les commandes de navigation et de propulsion du véhicule de façon à guider celui-ci vers la nacelle et à engager son extrémité avant dans les moyens de positionnement 13. L'opérateur à bord de la plateforme obtient une image semblable à celle de la figure 9.
Il maintient la propulsion du véhicule de façon à ce que l'extrémité du véhicule se loge entièrement dans les moyens de positionnement 13 et que la nacelle 10, entrainée dans le mouvement du véhicule s'oriente de façon à ce que le châssis 1 1 soit alignée avec l'axe du véhicule. Il contrôle simultanément le déroulement des manœuvres effectuées et des le résultat obtenu sur un moniteur vidéo relié à la caméra vidéo positionnée à l'arrière du châssis.
Ensuite, sitôt que le véhicule 20 et le châssis 1 1 de la nacelle 10 se trouvent alignés et en contact l'un avec l'autre, dans une situation correspondant à l'image de la figure 10, sur laquelle le véhicule apparait centré, l'opérateur interrompt le système de propulsion du véhicule et actionne les moyens de préhension 14, de façon à enfermer le véhicule dans la nacelle. La nacelle 10 est ensuite remontée à bord de la plateforme de transport en comandant l'enroulement du câble de traction 18 et positionnée sur son aire de stockage par les moyens de levage.
Les échanges d'informations et de commandes entre la nacelle 10 et les moyens de commande et de contrôle sont réalisés, de manière conventionnelle, par l'intermédiaire du câble 18 qui relie la nacelle aux moyens de levage. A cet effet ce câble appelé "câble électrotracteur" peut comporter une pluralité de brins destinés à remplir la fonction de traction ainsi qu'un ou plusieurs brins formant des conducteurs électriques destinés à conduire les signaux échangés par la nacelle et les moyens de commande et de contrôle. Alternativement, il peut comporter des brins constitués de fibres optiques.
Les échanges de commandes et d'informations entre le véhicule et les moyens de commande et de contrôle peuvent quant à eux être réalisés par tout moyen de communication approprié. Dans une forme particulière de réalisation du système de manutention, les moyens de communication peuvent par exemple être installés sur la nacelle.
La réalisation et la mise en place d'un système de manutention tel que celui décrit précédemment, est rendue avantageusement simple par l'emploi de la nacelle 10 selon l'invention, qui prend en compte à elle seule la plus grande part des spécificités du véhicule 20 à mettre à l'eau et à récupérer. De la sorte, la nacelle 10 constituant une véritable interface d'adaptation, il n'est notamment pas utile de mettre en place des moyens de levage et de traction spécifiques. Incidemment, les procédures de mise à l'eau et de récupération d'un véhicule sous-marin se trouvent également simplifiées. Elles sont en outre téléopérables dans une large mesure.
Par suite, le procédé pour mettre à l'eau un véhicule sous-marin au moyen du système de manutention selon l'invention, implémente successivement les opérations suivantes :
- positionnement de la nacelle 10 contenant le véhicule au-dessus du plan d'eau ;
- descente de la nacelle vide 10 ; - commande de l'immersion de la nacelle à la profondeur désirée: déroulement du câble électrotracteur 18 ;
- désarrimage du véhicule 20 : ouverture des moyens de préhension 14 ; - pilotage télécommandé de l'éloignement du véhicule 20 ;
- passage du véhicule 20 en mode de fonctionnement autonome.
De manière analogue, le procédé pour récupérer un véhicule sous- marin au moyen du système de manutention selon l'invention implémente successivement les opérations suivantes :
- passage du véhicule 20 en mode de fonctionnement télécommandé ;
- pilotage du véhicule en rapprochement ;
- insertion du véhicule dans les moyens 13 d'alignement de la nacelle ;
- maintien du véhicule en mouvement pour alignement du châssis 1 1 sur le véhicule 20 ;
- arrêt du véhicule et fermeture des moyens de préhension 14: arrimage ;
- remontée de la nacelle 10 renfermant le véhicule 20 ;
- positionnement de la nacelle 10 renfermant le véhicule 20 sur l'aire de stockage.
La mise en œuvre de tels procédés ne suppose avantageusement pas l'intervention d'opérateurs pour effectuer des opérations d'accrochage et de décrochage dans des conditions parfois périlleuses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Nacelle de manutention (10) pour la mise à l'eau et la récupération d'un véhicule sous-marin (20), comportant un châssis (1 1 ) formant une arête dorsale et réalisant une interface entre des moyens de levage et le véhicule sous-marin (20), caractérisée en ce que le châssis (1 1 ) comporte :
- des moyens (12) pour ajuster la flottabilité d'ensemble ;
- des moyens (13) pour assurer un alignement automatique du véhicule sur l'arête dorsale constituée par le châssis (1 1 ) ;
- des moyens (14) pour assurer la préhension du véhicule après alignement du châssis (1 1 ) sur le véhicule (20).
2. Nacelle de manutention (10) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens (12) pour ajuster la flottabilité d'ensemble, comportent des flotteurs à ballast agencés le long du châssis (1 1 ).
3. Nacelle de manutention (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens (13) pour assurer l'alignement du châssis (1 1 ) sur le véhicule sous-marin (20) comportent un embout de forme générale conique agencé à une extrémité du châssis (1 1 ), l'embout étant dimensionné et configuré pour accueillir l'extrémité avant du véhicule.
4. Nacelle de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens (14) pour assurer la préhension du véhicule (20) comportent deux bras articulés
(15, 16) agencés sur le châssis et configurés de façon à encercler les parois latérales du véhicule (20).
5. Système de manutention téléopérable d'un véhicule sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de levage associés à une nacelle de manutention (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le dispositif de préhension étant lié aux moyens de levage par un câble électrotracteur (19) enroulé sur un treuil.
6. Système de manutention selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commande et de contrôle pour garantir l'alignement du châssis (1 1 ) sur le véhicule (20) et actionner les différents moyens (12, 14) de la nacelle de manutention (10), les signaux de commande et de contrôle étant transmis par le câble électrotracteur (19).
7. Système de manutention selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de commande et de contrôle comportent une caméra montée sur la nacelle de manutention (10) configurée pour visualiser le véhicule sous-marin (20) lors de son approche la nacelle de manutention (10) et lors des opérations d'alignement du châssis (1 1 ) sur le véhicule (20).
8. Procédé pour mettre à l'eau un véhicule sous-marin (20) au moyen du système de manutention selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'on effectue successivement les opérations suivantes :
- positionnement de la nacelle de manutention (10) contenant le véhicule (20) au-dessus du plan d'eau ;
- descente de la nacelle de manutention (10) ;
- commande de l'immersion (14) de la nacelle de manutention à la profondeur désirée ;
- désarrimage du véhicule : ouverture des moyens de préhension (14) ;
- pilotage de l'éloignement du véhicule ;
- passage du véhicule en mode de fonctionnement autonome.
9. Procédé pour récupérer un véhicule sous-marin au moyen du système de manutention selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'on effectue successivement les opérations suivantes :
- passage du véhicule en mode de fonctionnement télécommandé ; - pilotage du véhicule en rapprochement ; - insertion du véhicule dans les moyens d'alignement (13) de la nacelle de manutention (10) ;
- maintien du véhicule en mouvement pour alignement du châssis (1 1 ) sur le véhicule (20) ; - arrêt du véhicule (20) et fermeture des moyens de préhension
(13) ;
- remontée du véhicule (20) dans la nacelle de manutention (10) ;
- positionnement de la nacelle de manutention (10) renfermant le véhicule (20) sur l'aire de stockage.
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