EP2420440B1 - Dispositif pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin - Google Patents

Dispositif pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin Download PDF

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EP2420440B1
EP2420440B1 EP11177814.8A EP11177814A EP2420440B1 EP 2420440 B1 EP2420440 B1 EP 2420440B1 EP 11177814 A EP11177814 A EP 11177814A EP 2420440 B1 EP2420440 B1 EP 2420440B1
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EP
European Patent Office
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bobbin
coil
tie line
opening
link
Prior art date
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Active
Application number
EP11177814.8A
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German (de)
English (en)
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EP2420440A1 (fr
Inventor
Viorel Ciausu
Marc Luccioni
Vincent Rigaud
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Institut Francais de Recherche pour lExploitation de la Mer (IFREMER)
Original Assignee
Institut Francais de Recherche pour lExploitation de la Mer (IFREMER)
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Publication date
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Publication of EP2420440B1 publication Critical patent/EP2420440B1/fr
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/18Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of cableways, e.g. with breeches-buoys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/02Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects in which the lifting is done by hauling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/42Towed underwater vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/34Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base

Definitions

  • This presentation relates to a device for the recovery of a marine or submarine device, and a marine or underwater device equipped with such a device.
  • said craft may be an autonomous underwater vehicle or AUV (for "Autonomous Underwater Vehicle”).
  • AUV for "Autonomous Underwater Vehicle”
  • Installations are already known for recovering AUVs in the water, from a boat. These facilities typically include a traction system for pulling the AUV via a cable connecting the traction system and the AUV.
  • the cable is initially embedded on the AUV.
  • the first steps in recovering the AUV are to drop the cable and wait for it to deploy in the water. Once the cable is deployed, it can be caught from the boat, for example using a harpoon or grapple, and the free end of the cable (ie the end not tied to the AUV) can to be boarded again. The cable can then be attached to the traction system.
  • the present disclosure relates to a device for the recovery of a marine or underwater vehicle, this device comprising: a flexible link having a first end intended to be linked to said machine; a reel to which is connected a second end of the flexible link, the flexible link being adapted to be wound around the reel; and a ballast load adapted to be associated with the coil.
  • the coil and the ballast load are such that the coil associated with said load flows, while the coil released from said load floats, and the flexible link and the coil cooperate so that the coil is released from said charge by the unwinding of the flexible link wrapped around the coil.
  • the coil surrounded by the flexible link and weighted by the weighting load, is previously embarked on the marine or underwater vehicle.
  • the type of gear concerned is not limited. It may be a floating or controlled immersion craft, including an AUV, a torpedo, a surface drone or other similar architectural craft.
  • the coil When it is desired to recover the machine from a recovery base (e.g. a boat, a dock, an off-shore platform, etc.), the coil is first released from the craft. The coil then flows due to the ballast load. By flowing, the coil carries with it the flexible link that unfolds as the coil descends to the bottom of the water. The course of the flexible link then causes the release of the load and, thus, the shedding of the coil.
  • the release of the load takes place at the end of the course of the flexible link, i.e. this release is caused by the unfolding of the last turns of the flexible link.
  • the coil Once released from its weighting charge, the coil becomes floating (ie its density becomes lower than that of water) so that it no longer flows but, on the contrary, rises to the surface. During the ascent of the coil, the machine and the coil do not drift in the same way because they are not subjected to the same conditions of wind and current. As a result, the coil moves horizontally away from the machine as it ascends and surfaces at a significant distance from the machine.
  • the flexible link is correctly deployed and removed from the machine, which facilitates its subsequent recovery.
  • the risks of winding the flexible link around the machine are limited.
  • the recovery of the link, and therefore of the machine is easier and the risk of damage to the machine is reduced.
  • flexible link is meant any type of sufficiently flexible link to be wound around the coil.
  • This flexible link must, in addition, be strong enough to withstand the tensile forces exerted on it.
  • the flexible link is, for example, a cable or a rope.
  • the flexible link is non-floating but light enough so that the behavior of the flexible link in the water is mainly controlled by the movement of the coil and the possible first ballast element described below.
  • the flexible link carries a first abutment between the first and the second end
  • the device further comprises at least one first weighting element configured to slide along the flexible link between the first end and the second end. first stop.
  • the first weight element slides along the link until it comes up against the first stop.
  • the first weighting element exerts on the first link portion between the first end and the first stop a pulling force directed downwards, which tends to maintain this first substantially vertical link portion.
  • the first weighting element and the abutment form, moreover, a hinge zone around which the second link portion, located between the first abutment and the second end of the link, pivots as the coil rises to the surface.
  • the coil has a winding surface around which the flexible link can be wound, and the coil has a housing for receiving the ballast load, this housing having a first opening through which the ballast load can pass, this first outlet opening being located on the winding surface.
  • the first opening is plugged by a first cover whose outer face defines a portion of the winding surface.
  • the second end of the flexible link is connected to an attachment point located inside the housing, the flexible link passes through the first cover, and the flexible link carries a second stop between its second end and the lid. This second stop causes the cover to open the first opening during the course of the flexible link. Unclogging the first opening then allows the ballast load out of the housing and, thus, to unload the coil which will then go back to the surface.
  • the housing has a second opening through which the ballast load can pass, this second opening being located outside the winding surface and plugged by a second cover.
  • the ballast load can be introduced inside the housing through this second opening. Since the cover is located outside the winding surface, the positioning and removal of the cover can be done independently of the winding of the flexible link around the coil. This allows, for example, to introduce the load of ballast in the coil while the flexible link is already wrapped around it.
  • the spool carries at least one second ballast element, this ballast element being placed on the spool so as to orient the first opening downwards, when the spool is under water. This makes it easier and easier to empty the housing of the ballast load.
  • the present disclosure also relates to a marine or submarine device equipped with a device as described above, the first end of the flexible link being linked to said machine.
  • said machine is configured to be able to embark the coil surrounded by the flexible link, the machine comprising a release system to release the coil.
  • the delivery system is remotely controllable. It can thus be remotely controlled from the machine recovery base, this recovery base can be a boat, a dock, an off-shore platform, etc.
  • FIG 1 represents, in perspective, an exemplary device according to the present disclosure, comprising a coil and a flexible link wound around this coil.
  • FIG 2 a sectional view of the device of the FIG 1 , following the section plane II-II.
  • FIG 3 is a sectional view similar to that of the FIG 2 , representing the reel before the ballast load is introduced into it.
  • FIG 4 is a perspective view, representing the coil of the FIG 1 when releasing the ballast load.
  • FIG 5 is a sectional view of another example device according to the present disclosure, comprising a coil and a flexible link wound around this coil.
  • FIG 6 is a sectional view of the device of the FIG 5 , following the cutting plane VI-VI, after unfolding the flexible link.
  • FIG 7 to 10 represent an example of gear according to this presentation. These figures illustrate the successive stages of deployment of the flexible link equipping this machine.
  • FIG 11 is a detail view of the forward part of the craft spotted by circle XI on the FIG 7 .
  • FIG 1 represents an example of device 10 for the recovery of a marine or underwater vehicle 80. This machine 80 is shown on the FIGS 7 to 10 .
  • the device 10 comprises a flexible link 20 and a coil 30.
  • the flexible link 20 has two ends 21, 22. The first end 21 is linked to the machine 80, and the second end 22 is connected to the coil 30.
  • the flexible link 20 is a rope.
  • the coil 30 comprises a central core 31 defining a winding surface 33 for the link 20.
  • This winding surface 33 is bordered by two flanges 34, 35 which hold the link 20 between them.
  • the central core 31 and one of the flanges 34 form a one-piece assembly.
  • the other flange 35 is fixed on the central core, for example by screwing (screw 36). It will be noted that such a configuration has been retained to allow adjusting the buoyancy of the coil, the flange 35 made of floating material (s) is machined for example with variable dimensions to vary the buoyancy of Archimedean .
  • the central core 31 has a general shape of hollow cylinder of axis A, and has at its axial ends two openings respectively closed by two covers 37, 38.
  • the cover 37 is mounted, for example by screwing, on the flange 34 and is not intended to be dismantled.
  • the cover 38 located on the side of the flange 35 blocks the opening 42 and is removable.
  • the central core 31 and the covers 37, 38 define between them a housing 40.
  • This housing 40 makes it possible to receive a weighting load 50.
  • This weighting load 50 is formed by a set of elementary fillers of limited size such as, for example, metal balls, grains of sand, etc. In particular, the size of these elementary charges is much smaller than that of the openings 41, 42 of the housing 40.
  • This weighting load 50 is introduced inside the housing 40 via the opening 42, called the entrance opening, as symbolized by the arrow F1 of the FIG 3 .
  • the inlet opening 42 and its cover 38 are located outside the winding surface 33 of the link 20, it is possible to put / remove the cover 38 even when the cable 20 is wound around the The weighting load 50 can thus be introduced into the housing 40, through the inlet opening 42, after the winding of the cable 20.
  • the housing 40 has, in addition, another opening 41, called the outlet opening, through which the weighting load 50 can leave the housing 40.
  • This outlet opening 41 (see FIG 4 ) is located on the winding surface 33 and, in this example, it is plugged by another cover 39 whose outer face 39A defines a part of the winding surface 33.
  • the flexible link 20 and the coil 30 cooperate so that the coil 30 is released from the load 50 by unwinding the flexible link 20 wound around the coil 30. More particularly, in this example, the unwinding of the flexible link 20 goes causing the lid 39 to move and thus unclogging the outlet opening 41.
  • the second end 22 of the link 20 is connected to an attachment point 44 located inside the housing 40.
  • the flexible link 20 passes through the cover 39 and carries a stop 45 between its second end 22 and the cover 39.
  • the stop 45 is, for example, a node obtained by interlacing the link 20.
  • the length of the link 20 between its end 22 and the stop 45 is greater than the distance between the point of attachment 44 and the cover 39. in its closed position.
  • this opening 41 is oriented as far as possible downwards.
  • several solutions used alone or in combination, are proposed.
  • One solution consists in providing an exit opening 41 which is very circumferentially extended (for example, over more than 180 °).
  • Another solution is not to position the attachment point 44 of the flexible link 20 in a position diametrically opposed to the outlet opening 42 but, instead, to position the attachment point 44 in the vicinity of the outlet opening 41 and, in particular, on the same side of the axis A as the opening 41.
  • weighting elements 51 are arranged on the coil 30 so as to orient the opening 41 downwards, when the coil is under water.
  • five stud-shaped bearing elements 51 are fixed on the flange 34 of the coil 30 on the same side of the axis A as the outlet opening 41.
  • the device 110 comprises a flexible link 120 and a coil 130.
  • the flexible link 120 has two ends. The first end is connected to an underwater or marine craft, and the second end 122 is connected to the reel 130, at a point of attachment 144.
  • the coil 130 comprises a central core 131 defining a winding surface 133 for the link 120.
  • This winding surface 133 is bordered by two flanges 134, 135 which maintain the link 120 between them.
  • the central core 131 and the two flanges 134, 135 form a one-piece assembly.
  • the central core 131 is not hollow. It could be, however, especially for buoyancy reasons.
  • the spool 130 has a housing 140 for receiving a ballast load 150.
  • This weighting load 150 is a single piece such as, for example, a metal bar.
  • the housing 140 has the shape of a groove formed in the winding surface 133 and, in the example, oriented along the axis of the coil.
  • the weighting load 150 is introduced into the housing 140 through the upper opening 141 of the groove.
  • the "opening superior" is the opening located opposite the bottom of the groove. This upper opening 141 is located on the winding surface 133.
  • the weighting load 150 is introduced into the housing 140 prior to the winding of the link 120 around the coil 130.
  • the flexible link 120 and the coil 130 cooperate in such a way that the coil 130 is released from the load 150 by the unwinding of the link 120. More particularly, in this example, it is the turns of the link 120 that maintain the weighting load 150 in the housing 140 and, consequently, the unwinding of the last turns releases the weighting load 150 which can then escape from the housing 140, as symbolized by the arrow F3 on the FIG 6 .
  • this opening 141 is oriented as much as possible downwards.
  • several solutions used alone or in combination, are proposed.
  • One solution is to position the point of attachment 144 of the flexible link 120 in a position diametrically opposed to the opening 141, as shown in FIG. FIG 6 .
  • Another solution is to mount on the coil 130 one or more weighting elements, these weighting elements being disposed on the coil 130 so as to orient the opening 141 downwards, when the coil is under water.
  • FIGS 7 to 10 represent an example of machine 80 according to this presentation. These figures illustrate the successive stages of deployment of the flexible link 20 equipping this machine 80.
  • the machine 80 is an autonomous underwater vehicle or AUV. It is equipped with a device 10 of the type of that of FIGS 1-4 . Of course, it could be equipped with another type of device and, in particular, with the device 110 of FIGS 5 and 6 .
  • the machine 80 is configured to be able to embark the coil 30 surrounded by the flexible link 20.
  • the machine 80 has in its front part, or "nose" 80A, a housing 82 for receiving the coil 30, the link 20 and a ballast element 70 which is also part of the device 10.
  • the first end 21 of the link 20 is connected to the nose 80A of the machine 80, at a point of attachment located inside or near the housing 82.
  • the ballast element 70 is slidably mounted on the link 20.
  • the apparatus 80 further comprises a delivery system for releasing the coil 30.
  • This delivery system can have different structures and different modes of operation which depend, in particular, on the way the coil 30 is initially connected to the coil. apparatus 80 and the shape of the housing 82.
  • the housing 82 is closed by a hatch 85 (see FIG 11 ) which can be opened by means of thrust means such as springs or cylinders.
  • the release system comprises an electromagnet which, when it is active, blocks the coil 30 inside its housing and which, when it is deactivated, releases the coil 30.
  • the release system release is remotely controllable.
  • the machine 80 At the end of the mission, the machine 80 returns to the surface and is stopped (i.e. its propulsion means are stopped) or in motion.
  • the machine 80 To recover the AUV, one begins by jettisoning the coil 30 using the remotely controlled remote release system, for example from a boat (not shown).
  • the coil 30 then dives under the effect of gravity and the link 20 takes place in the water column located under the nose 80A of the machine 80, as symbolized by the arrow F4 on the FIG 7 .
  • the weighting element 70 slides along the link 20 until it abuts against a stop 71 symbolized by the arrow F5 on the FIG 8 .
  • This stop 71 is located at a significant distance from the first end 21 of the link. For example, this stop is a node obtained by interlacing the link 20.
  • the cover 39 of the coil 30 opens and the weighting load 50 is released, as shown in FIG. FIG 8 .
  • the spool 30 then becomes floating and rises to the surface, dragging with it the link 20 as shown in FIG. FIG 9 .
  • the coil 30 behaves like a buoy adrift. The spool 30 can then be caught and brought aboard the boat using different methods.
  • one method is to use a floating harpoon that is towed by the boat through a cable.
  • the machine 80 moves so that the trajectory of the link 20 intersects that of said cable.
  • the spool 30 is brought aboard the boat using the cable and harpoon.
  • Another method is to get closer to the machine 80 with the boat, the machine 80 remaining stopped.
  • a spear is thrown from the deck of the boat to catch the spool 30.
  • the device operates in a column of water. Then, once the ballast load 50 dropped, the coil goes back to the surface. The coil 30 then drifts under the action of deep sea currents, while the machine 80 drifts under the action of the wind and the surface marine current. As a result, the coil 30 comes to the surface at a significant distance from the machine 80, which is consistent with the purpose.
  • the flexible non-floating link When the coil 30 rises to the surface, the flexible non-floating link naturally tends to assume the shape of a chain.
  • the curvature of this chain is deformed by the ballast element 70.
  • This ballast element creates a point of inflection between a first portion 20A of the link 20, extending between the first end 21 of the link and the stop 71, and a second portion 20B of the link extending between the stop 71 and the second end 22.
  • the ballast element 70 tends to orient as vertically as possible the first portion 20A. This prevents the first portion 20A of the link back to the surface near the body of the machine 80, especially when the machine 80 moves, as shown in FIG. FIG 10 .
  • the presence of the ballast element 70 and its abutment 71 therefore makes it possible to very clearly reduce the risk of the link being caught in the fins or in the propeller of the vehicle 80.

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Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • Le présent exposé concerne un dispositif pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin, ainsi qu'un engin marin ou sous-marin équipé d'un tel dispositif.
  • En particulier, ledit engin peut être un véhicule sous-marin autonome ou AUV (pour "Autonomous Underwater Vehicule").
  • ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
  • On connaît déjà des installations permettant de récupérer des AUV dans l'eau, à partir d'un bateau. Ces installations comprennent typiquement un système de traction permettant de tirer l'AUV via un câble reliant le système de traction et l'AUV.
  • Des exemples d'installation de ce type sont décrits dans les demandes de brevet PCT publiées n° WO 2008012472 et n° WO 2008012473 .
  • Dans ce type d'installation, le câble est initialement embarqué sur l'AUV. Les premières étapes de la récupération de l'AUV consistent à larguer le câble et à attendre qu'il se déploie dans l'eau. Une fois le câble déployé, il peut être attrapé depuis le bateau, par exemple à l'aide d'un harpon ou d'un grappin, et l'extrémité libre du câble (i.e. l'extrémité non liée à l'AUV) peut être remontée à bord du bateau. Le câble peut alors être attaché au système de traction.
  • Or, ces premières étapes et, en particulier, le déploiement du câble dans l'eau, peuvent poser problème. En effet, il arrive que le câble ne se déploie pas correctement et, notamment, qu'il reste au voisinage de l'AUV. Dans ce cas, il peut être nécessaire d'approcher le bateau très près de l'AUV pour pouvoir attraper le câble, ce qui augmente les risques de collisions entre le bateau et l'AUV et, donc, les risques d'endommager l'AUV. Il arrive également que le câble s'enroule autour de certaines parties (ailerons, hélice, etc.) de l'AUV, ce qui augmente, là encore, les risques d'endommager l'AUV.
  • Il existe donc un besoin pour une solution sûre et simple qui permette de déployer correctement le câble lié à l'AUV.
  • PRESENTATION DE L'INVENTION
  • Le présent exposé a pour objet un dispositif pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin, ce dispositif comprenant : un lien souple ayant une première extrémité destinée à être liée audit engin; une bobine à laquelle est liée une deuxième extrémité du lien souple, le lien souple étant adapté pour être enroulé autour de la bobine; et une charge de lestage adaptée pour être associée à la bobine. Dans ce dispositif, la bobine et la charge de lestage sont telles que la bobine associée à ladite charge coule, alors que la bobine libérée de ladite charge flotte, et le lien souple et la bobine coopèrent de telle sorte que la bobine est libérée de ladite charge par le déroulement du lien souple enroulé autour de la bobine.
  • Les modes d'utilisation et les avantages d'un tel dispositif sont les suivants.
  • La bobine, entourée du lien souple et lestée par la charge de lestage, est préalablement embarquée sur l'engin marin ou sous-marin. Le type d'engin concerné n'est pas limité. Il peut s'agir d'un engin flottant ou en immersion contrôlée, et notamment d'un AUV, d'une torpille, d'un drone de surface ou d'un autre engin d'architecture similaire.
  • Lorsqu'on souhaite récupérer l'engin à partir d'une base de récupération (e.g. un bateau, un quai, une plateforme off-shore, etc.), la bobine est d'abord larguée de l'engin. La bobine coule alors à cause de la charge de lestage. En coulant, la bobine entraîne avec elle le lien souple qui se déroule au fur et à mesure de la descente de la bobine vers le fond de l'eau. Le déroulement du lien souple provoque alors la libération de la charge et, ainsi, le délestage de la bobine. Avantageusement, la libération de la charge a lieu en fin de déroulement du lien souple, i.e. cette libération est provoquée par le déroulement des dernières spires du lien souple.
  • Une fois libérée de sa charge de lestage, la bobine devient flottante (i.e. sa densité devient inférieure à celle de l'eau) de sorte qu'elle ne coule plus mais, au contraire, remonte vers la surface. Durant la remontée de la bobine, l'engin et la bobine ne dérivent pas de la même manière car ils ne sont pas soumis aux mêmes conditions de vent et de courant. Il en résulte que la bobine s'écarte horizontalement par rapport à l'engin lors de sa remontée et qu'elle fait surface à une distance significative de l'engin.
  • Grace à la descente de la bobine et à l'écartement relatif de la bobine, le lien souple est correctement déployé et écarté de l'engin, ce qui facilite sa récupération ultérieure. En outre, les risques d'enroulement du lien souple autour de l'engin sont limités. Au final, par rapport à l'art antérieur, la récupération du lien, et donc de l'engin, est plus aisée et les risques d'endommagement de l'engin sont diminués.
  • Par lien souple, on entend désigner tout type de lien suffisamment souple pour pouvoir être enroulé autour de la bobine. Ce lien souple doit, en outre, être suffisamment résistant pour supporter les forces de traction exercées sur lui. Le lien souple est, par exemple, un câble ou une corde. Avantageusement, le lien souple est non-flottant mais suffisamment léger pour que le comportement du lien souple dans l'eau soit principalement contrôlé par le mouvement de la bobine et de l'éventuel premier élément de lestage décrit ci-dessous.
  • Selon un mode de réalisation, le lien souple porte une première butée entre la première et la deuxième extrémité, et le dispositif comprend, en outre, au moins un premier élément de lestage configuré pour glisser le long du lien souple entre la première extrémité et la première butée.
  • Lorsque la bobine coule, entrainant avec elle le lien, le premier élément de lestage glisse le long du lien jusqu'à venir buter contre la première butée. Ainsi, le premier élément de lestage exerce sur la première portion de lien située entre la première extrémité et la première butée une force de traction dirigée vers le bas, ce qui tend à maintenir cette première portion de lien sensiblement verticale. Le premier élément de lestage et la butée forment, par ailleurs, une zone d'articulation autour de laquelle la deuxième portion de lien, située entre la première butée et la deuxième extrémité du lien, pivote lorsque la bobine remonte à la surface. Le fait que cette zone d'articulation existe et soit située à une certaine distance en dessous de l'engin, permet de limiter encore les risques d'enroulement du lien autour de l'engin. En particulier, ces risques restent limités même si l'engin navigue après le déploiement du lien.
  • Selon un mode de réalisation, la bobine présente une surface d'enroulement autour de laquelle le lien souple peut être enroulé, et la bobine présente un logement pour recevoir la charge de lestage, ce logement présentant une première ouverture par laquelle la charge de lestage peut passer, cette première ouverture de sortie étant située sur la surface d'enroulement.
  • Selon un mode de réalisation, la première ouverture est bouchée par un premier couvercle dont la face extérieure définit une partie de la surface d'enroulement.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité du lien souple est liée à un point d'attache situé à l'intérieur du logement, le lien souple traverse le premier couvercle, et le lien souple porte une deuxième butée entre sa deuxième extrémité et le couvercle. Cette deuxième butée entraine le couvercle de manière à déboucher la première ouverture lors du déroulement du lien souple. Le débouchage de la première ouverture permet alors à la charge de lestage de sortir du logement et, ainsi, de délester la bobine qui va alors remonter vers la surface.
  • Selon un mode de réalisation, le logement présente une deuxième ouverture par laquelle la charge de lestage peut passer, cette deuxième ouverture étant située en dehors de la surface d'enroulement et bouchée par un deuxième couvercle. La charge de lestage peut être introduite à l'intérieur du logement à travers cette deuxième ouverture. Le couvercle étant situé en dehors de la surface d'enroulement, la mise en place et le retrait du couvercle peuvent se faire indépendamment de l'enroulement du lien souple autour de la bobine. Ceci permet, par exemple, d'introduire la charge de lestage dans la bobine alors que le lien souple est déjà enroulé autour de celle-ci.
  • Selon un mode de réalisation, la bobine porte au moins un deuxième élément de lestage, cet élément de lestage étant disposé sur la bobine de manière à orienter la première ouverture vers le bas, lorsque la bobine est sous l'eau. Ceci permet de vider plus facilement et complètement le logement de la charge de lestage.
  • Le présent exposé a également pour objet un engin marin ou sous-marin équipé d'un dispositif tel que décrit plus haut, la première extrémité du lien souple étant liée audit engin.
  • Selon un mode de réalisation, ledit engin est configuré pour pouvoir y embarquer la bobine entourée du lien souple, l'engin comprenant un système de largage pour larguer la bobine.
  • Selon un mode de réalisation, le système de largage est télécommandable. Il peut ainsi être télécommandé à partir de la base de récupération de l'engin, cette base de récupération pouvant être un bateau, un quai, une plateforme off-shore, etc.
  • Plusieurs modes ou exemples de réalisation sont décrits dans le présent exposé. Il est précisé cependant que, sauf incompatibilité majeure, les caractéristiques décrites en relation avec un mode ou exemple de réalisation peuvent être appliquées à un autre mode ou exemple de réalisation.
  • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Les dessins annexés sont schématiques et ne sont pas nécessairement à l'échelle, ils visent avant tout à illustrer les principes de l'invention.
  • Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d'élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés par des références numériques espacées de 100, 200, etc.
  • La FIG 1 représente, en perspective, un exemple de dispositif selon le présent exposé, comprenant une bobine et un lien souple enroulé autour de cette bobine.
  • La FIG 2 une vue en coupe du dispositif de la FIG 1, suivant le plan de coupe II-II.
  • La FIG 3 est une vue en coupe, analogue à celle de la FIG 2, représentant la bobine avant que la charge de lestage ne soit introduite à l'intérieur de celle-ci.
  • La FIG 4 est une vue en perspective, représentant la bobine de la FIG 1 lors de la libération de la charge de lestage.
  • La FIG 5 est une vue en coupe d'un autre exemple de dispositif selon le présent exposé, comprenant une bobine et un lien souple enroulé autour de cette bobine.
  • La FIG 6 est une vue en coupe du dispositif de la FIG 5, suivant le plan de coupe VI-VI, après déroulement du lien souple.
  • Les FIG 7 à 10 représentent un exemple d'engin selon le présent exposé. Ces figurent illustrent les étapes successives du déploiement du lien souple équipant cet engin.
  • La FIG 11 est une vue de détail de la partie avant de l'engin repérée par le cercle XI sur la FIG 7.
  • DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION
  • Des exemples de réalisation du dispositif proposé sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et les avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.
  • La FIG 1 représente un exemple de dispositif 10 pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin 80. Cet engin 80 est montré sur les FIGS 7 à 10.
  • Le dispositif 10 comprend un lien souple 20 et une bobine 30. Le lien souple 20 a deux extrémités 21, 22. La première extrémité 21 est liée à l'engin 80, et la deuxième extrémité 22 est liée à la bobine 30. Dans l'exemple, le lien souple 20 est une corde.
  • La bobine 30 comprend une âme centrale 31 définissant une surface d'enroulement 33 pour le lien 20. Cette surface d'enroulement 33 est bordée par deux flasques 34, 35 qui maintiennent le lien 20 entre eux. Dans cet exemple, l'âme centrale 31 et un des flasques 34 forment un ensemble monobloc. L'autre flasque 35 est fixé sur l'âme centrale, par exemple par vissage (vis 36). On notera qu'une telle configuration a été retenue pour permettre d'ajuster la flottabilité de la bobine, le flasque 35 fabriqué en matériau(x) flottant(s) est usiné par exemple avec des dimensions variables pour faire varier la poussée d'Archimède.
  • L'âme centrale 31 a une forme générale de cylindre creux d'axe A, et présente à ses extrémités axiales deux ouvertures respectivement obturées par deux couvercles 37, 38. Le couvercle 37 est monté, par exemple par vissage, sur le flasque 34 et n'a pas vocation à être démonté. Le couvercle 38 situé du côté du flasque 35 bouche l'ouverture 42 et est amovible. L'âme centrale 31 et les couvercles 37, 38, définissent entre eux un logement 40.
  • Ce logement 40 permet de recevoir une charge de lestage 50. Cette charge de lestage 50 est formée par un ensemble de charges élémentaires de taille limitée comme, par exemple, des billes métalliques, des grains de sable, etc. En particulier, la taille de ces charges élémentaires est nettement inférieure à celle des ouvertures 41, 42 du logement 40.
  • Cette charge de lestage 50 est introduite à l'intérieur du logement 40 via l'ouverture 42, dite ouverture d'entrée, comme symbolisé par la flèche F1 de la FIG 3. Ceci est possible car le couvercle 38 est amovible. De plus, comme l'ouverture d'entrée 42 et son couvercle 38 sont situés en dehors de la surface d'enroulement 33 du lien 20, il est possible de mettre/enlever le couvercle 38 même lorsque le câble 20 est enroulé autour de la bobine 30. La charge de lestage 50 peut donc être introduite dans le logement 40, à travers l'ouverture d'entrée 42, après l'enroulement du câble 20.
  • Le logement 40 présente, en outre, une autre ouverture 41, dite ouverture de sortie, par laquelle la charge de lestage 50 peut sortir du logement 40. Cette ouverture de sortie 41 (voir FIG 4) est située sur la surface d'enroulement 33 et, dans cet exemple, elle est bouchée par un autre couvercle 39 dont la face extérieure 39A définit une partie de la surface d'enroulement 33.
  • Le lien souple 20 et la bobine 30 coopèrent de telle sorte que la bobine 30 est libérée de la charge 50 par le déroulement du lien souple 20 enroulé autour de la bobine 30. Plus particulièrement, dans cet exemple, le déroulement du lien souple 20 va entraîner le déplacement du couvercle 39 et, ainsi, le débouchage de l'ouverture de sortie 41.
  • Plus précisément, la deuxième extrémité 22 du lien 20 est liée à un point d'attache 44 situé à l'intérieur du logement 40. En outre, le lien souple 20 traverse le couvercle 39 et porte une butée 45 entre sa deuxième extrémité 22 et le couvercle 39. La butée 45 est, par exemple, un noeud obtenu par entrecroisement du lien 20. La longueur du lien 20 entre son extrémité 22 et la butée 45 est supérieure à la distance entre le point d'attache 44 et le couvercle 39 dans sa position fermée. Ainsi, lorsque la dernière spire du lien 20 se déroule et que le lien 20 se tend, la deuxième butée 45 entraine le couvercle 39, ce qui débouche l'ouverture de sortie 41. La charge de lestage 50 peut alors sortir par cette ouverture 41, comme symbolisé par la flèche F2 de la FIG 4.
  • Comme la charge de lestage 50 sort du logement 40 par gravité, via l'ouverture 41, il est préférable que cette ouverture 41 soit orientée le plus possible vers le bas. Dans ce but, plusieurs solutions, utilisables seules ou en combinaison, sont proposées. Une solution consiste à prévoir une ouverture de sortie 41 très étendue circonférentiellement (par exemple, sur plus de 180°). Une autre solution consiste à ne pas positionner le point d'attache 44 du lien souple 20 dans une position diamétralement opposée à l'ouverture de sortie 42 mais, au contraire, à positionner le point d'attache 44 à proximité de l'ouverture de sortie 41 et, notamment, du même côté de l'axe A que l'ouverture 41. Une autre solution consiste à monter sur la bobine 30 un ou plusieurs éléments de lestage 51, ces éléments de lestage 51 étant disposés sur la bobine 30 de manière à orienter l'ouverture 41 vers le bas, lorsque la bobine est sous l'eau. Dans l'exemple des FIGS 1 à 4, cinq éléments de lestage 51 en forme de pion sont fixés sur le flasque 34 de la bobine 30, du même côté de l'axe A que l'ouverture de sortie 41.
  • Un autre exemple de dispositif 110 est représenté sur les FIGS 5 et 6. Comme le dispositif 10, le dispositif 110 comprend un lien souple 120 et une bobine 130. Le lien souple 120 a deux extrémités. La première extrémité est liée à un engin sous-marin ou marin, et la deuxième extrémité 122 est liée à la bobine 130, au niveau d'un point d'attache 144.
  • La bobine 130 comprend une âme centrale 131 définissant une surface d'enroulement 133 pour le lien 120. Cette surface d'enroulement 133 est bordée par deux flasques 134, 135 qui maintiennent le lien 120 entre eux. Dans cet exemple, l'âme centrale 131 et les deux flasques 134, 135 forment un ensemble monobloc.
  • Dans cet exemple, l'âme centrale 131 n'est pas creuse. Elle pourrait toutefois l'être, notamment pour des raisons de flottabilité.
  • La bobine 130 présente un logement 140 pour recevoir une charge de lestage 150. Cette charge de lestage 150 est une pièce unique comme, par exemple, une barre métallique.
  • Le logement 140 a la forme d'une rainure ménagée dans la surface d'enroulement 133 et, dans l'exemple, orientée suivant l'axe de la bobine.
  • La charge de lestage 150 est introduite dans le logement 140 par l'ouverture supérieure 141 de la rainure. On appelle "ouverture supérieure" l'ouverture située face au fond de la rainure. Cette ouverture supérieure 141 est située sur la surface d'enroulement 133. La charge de lestage 150 est introduite dans le logement 140 préalablement à l'enroulement du lien 120 autour de la bobine 130.
  • Le lien souple 120 et la bobine 130 coopèrent de telle sorte la bobine 130 est libérée de la charge 150 par le déroulement du lien 120. Plus particulièrement, dans cet exemple, ce sont les spires du lien 120 qui maintiennent la charge de lestage 150 dans le logement 140 et, par conséquent, le déroulement des dernières spires libère la charge de lestage 150 qui peut alors s'échapper du logement 140, comme symbolisé par la flèche F3 sur la FIG 6.
  • Comme la charge de lestage 150 sort du logement 140 par gravité, via l'ouverture 141, il est préférable que cette ouverture 141 soit orientée le plus possible vers le bas. Dans ce but, plusieurs solutions, utilisables seules ou en combinaison, sont proposées. Une solution consiste à positionner le point d'attache 144 du lien souple 120 dans une position diamétralement opposée à l'ouverture 141, comme représenté sur la FIG 6. Une autre solution consiste à monter sur la bobine 130 un ou plusieurs éléments de lestage, ces éléments de lestage étant disposés sur la bobine 130 de manière à orienter l'ouverture 141 vers le bas, lorsque la bobine est sous l'eau.
  • Les FIGS 7 à 10 représentent un exemple d'engin 80 selon le présent exposé. Ces figurent illustrent les étapes successives du déploiement du lien souple 20 équipant cet engin 80.
  • Dans l'exemple, l'engin 80 est un véhicule sous-marin autonome ou AUV. Il est équipé avec un dispositif 10 du type de celui des FIGS 1 à 4. Bien entendu, il pourrait être équipé avec un autre type de dispositif et, notamment, avec le dispositif 110 des FIGS 5 et 6.
  • L'engin 80 est configuré pour pouvoir y embarquer la bobine 30 entourée du lien souple 20. Par exemple, l'engin 80 présente dans sa partie avant, ou « nez » 80A, un logement 82 pour recevoir la bobine 30, le lien 20 et un élément de lestage 70 qui fait également partie du dispositif 10. La première extrémité 21 du lien 20 est liée au nez 80A de l'engin 80, à un point d'attache situé à l'intérieur ou à proximité du logement 82. L'élément de lestage 70 est monté coulissant sur le lien 20.
  • L'engin 80 comprend, en outre, un système de largage pour larguer la bobine 30. Ce système de largage peut avoir différentes structures et différents modes de fonctionnement qui dépendent, en particulier, de la manière dont la bobine 30 est initialement liée à l'engin 80 et de la forme du logement 82. Dans l'exemple, le logement 82 est fermé par une trappe 85 (voir FIG 11) qui peut être ouverte à l'aide de moyens de poussée comme des ressorts ou des vérins. Dans un autre exemple, le système de largage comprend un électroaimant qui, lorsqu'il est actif, bloque la bobine 30 à l'intérieur de son logement et qui, lorsqu'il est désactivé, libère la bobine 30. Avantageusement, le système de largage est télécommandable.
  • En fin de mission, l'engin 80 retourne en surface et est arrêté (i.e. ses moyens de propulsion sont arrêtés) ou en mouvement. Pour récupérer l'AUV, on commence par larguer la bobine 30 à l'aide du système de largage télécommandé à distance, par exemple depuis un bateau (non représenté).
  • La bobine 30 plonge alors sous l'effet de la gravité et le lien 20 se déroule dans la colonne d'eau située sous le nez 80A de l'engin 80, comme symbolisé par la flèche F4 sur la FIG 7. Dans le même temps, l'élément de lestage 70 coulisse le long du lien 20 jusqu'à venir buter contre une butée 71 symbolisé par la flèche F5 sur la FIG 8. Cette butée 71 se situe à une distance significative de la première extrémité 21 du lien. Par exemple, cette butée est un noeud obtenu par entrecroisement du lien 20.
  • Après déroulement de la dernière spire du câble 20, le couvercle 39 de la bobine 30 s'ouvre et la charge de lestage 50 est libérée, comme représenté sur la FIG 8. La bobine 30 devient alors flottante et remonte vers la surface en entraînant avec elle le lien 20 comme représenté sur la FIG 9. En surface, la bobine 30 se comporte comme une bouée à la dérive. La bobine 30 peut alors être attrapée et amenée à bord du bateau en utilisant différentes méthodes.
  • Par exemple, une méthode consiste à utiliser un harpon flottant qui est tracté par le bateau par l'intermédiaire d'un câble. Dans le même temps, l'engin 80 se déplace de sorte que la trajectoire du lien 20 intersecte celle dudit câble. Après intersection, la bobine 30 est amenée à bord du bateau à l'aide du câble et du harpon.
  • Une autre méthode consiste à se rapprocher de l'engin 80 avec le bateau, l'engin 80 restant arrêté. Quand le bateau se trouve à une distance convenable, on lance depuis le pont du bateau un harpon pour attraper la bobine 30.
  • Concernant le comportement de l'ensemble formé par l'engin 80, la bobine 30 et le lien 20 dans l'eau, après le largage de la bobine, on notera que, dans un premier temps, le dispositif fonctionne dans une colonne d'eau. Ensuite, une fois la charge de lestage 50 larguée, la bobine remonte en surface. La bobine 30 dérive alors sous l'action des courants marins profonds, alors que l'engin 80 dérive sous l'action du vent et du courant marin de surface. Il en résulte que la bobine 30 arrive en surface à une distance significative de l'engin 80, ce qui est conforme au but recherché.
  • Lorsque la bobine 30 remonte à la surface, le lien souple 20 non flottant a naturellement tendance à adopter la forme d'une chaînette. La courbure de cette chaînette est déformée par l'élément de lestage 70. Cet élément de lestage crée un point d'inflexion entre une première portion 20A du lien 20, s'étendant entre la première extrémité 21 du lien et la butée 71, et une deuxième portion 20B du lien s'étendant entre la butée 71 et la deuxième extrémité 22. L'élément de lestage 70 tend à orienter le plus verticalement possible la première portion 20A. Ceci évite que la première portion 20A du lien remonte vers la surface à proximité du corps de l'engin 80, en particulier lorsque l'engin 80 se déplace, comme représenté sur la FIG 10. La présence de l'élément de lestage 70 et de sa butée 71 permet donc de diminuer très nettement le risque de voir le lien 20 se prendre dans les ailerons ou dans l'hélice de l'engin 80.

Claims (10)

  1. Dispositif pour la récupération d'un engin marin ou sous-marin, ce dispositif comprenant :
    - un lien souple (20) ayant une première extrémité (21) destinée à être liée audit engin (80),
    - une bobine (30) à laquelle est liée une deuxième extrémité (22) du lien souple (20), le lien souple étant adapté pour être enroulé autour de la bobine, et
    - une charge de lestage (50) adaptée pour être associée à la bobine (30);
    dans lequel la bobine (30) et la charge de lestage (50) sont telles que la bobine associée à ladite charge coule, alors que la bobine libérée de ladite charge flotte; et
    dans lequel le lien souple (20) et la bobine (30) coopèrent de telle sorte que la bobine est libérée de ladite charge (50) par le déroulement du lien souple (20) enroulé autour de la bobine (30).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le lien souple (20) porte une première butée (71) entre ses première et deuxième extrémités (21, 22), et dans lequel le dispositif (10) comprend, en outre, au moins un premier élément de lestage (70) configuré pour glisser le long du lien souple (20) entre la première extrémité (21) et la première butée (71).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bobine (30) présente une surface d'enroulement (33) autour de laquelle le lien souple (20) peut être enroulé, et dans lequel la bobine (30) présente un logement (40) pour recevoir la charge de lestage (50), ce logement présentant une première ouverture (41) par laquelle la charge de lestage (50) peut passer, cette première ouverture (41) étant située sur la surface d'enroulement (33).
  4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la première ouverture (41) est bouchée par un premier couvercle (39) dont la face extérieure (39A) définit une partie de la surface d'enroulement (33).
  5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la deuxième extrémité (22) du lien souple (20) est liée à un point d'attache (44) situé à l'intérieur du logement (40), dans lequel le lien souple traverse le premier couvercle (39), et dans lequel le lien souple (20) porte une deuxième butée (45) entre sa deuxième extrémité (22) et le couvercle (39), de sorte que la deuxième butée (45) entraine le couvercle (39), de manière à déboucher la première ouverture (41) lors du déroulement du lien souple (20).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le logement (40) présente une deuxième ouverture (42) par laquelle la charge de lestage (50) peut passer, cette deuxième ouverture (42) étant située en dehors de la surface d'enroulement (33) et étant fermée par un deuxième couvercle (38).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel la bobine (30) porte au moins un deuxième élément de lestage (51), cet élément de lestage (51) étant disposé sur la bobine de manière à orienter la première ouverture (41) vers le bas, lorsque la bobine (30) est sous l'eau.
  8. Engin marin ou sous-marin équipé d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la première extrémité (21) du lien souple (20) étant liée audit engin (80).
  9. Engin marin ou sous-marin selon la revendication 8, dans lequel l'engin (80) est configuré pour pouvoir y embarquer la bobine (30) entourée du lien souple (20), l'engin (80) comprenant un système de largage pour larguer la bobine (30).
  10. Engin marin ou sous-marin selon la revendication 9, dans lequel le système de largage est télécommandable.
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