FR2531031A1 - Procede de descente au fond de l'ocean et de remontee en surface d'une station de recherches a de grandes profondeurs, et station mettant en application ledit procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'ETUDE DES MERS ET DES OCEANS. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE LA STATION EN DESCENTE LIBRE EST DIVISEE EN UN SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT LES CONTENEURS D'APPAREILS 6 ET UN SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT LE LEST 4 ET LE MODULE FLOTTEUR 1, LE SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT LES CONTENEURS D'APPAREILS 6 ETANT DIRIGE DE MANIERE A SUIVRE UNE TRAJECTOIRE DIFFERANT DE LA TRAJECTOIRE DE DESCENTE LIBRE DU SOUS-ENSEMBLE COMPRENANT LE LEST 4 DE SORTE QUE LA MISE A FOND DES CONTENEURS D'APPAREILS 6 SE FASSE A UNE DISTANCE DETERMINEE DU LEST 4, ET, APRES LE LARGAGE DU LEST 4, LES CONTENEURS D'APPAREILS 6 SONT DETACHES DU FOND DE L'OCEAN LORSQUE LE MODULE FLOTTEUR 1 ATTEINT UNE VITESSE DE REMONTEE CONSTANTE. DE TELLES STATIONS SONT LARGEMENT UTILISEES POUR LES ETUDES OCEANOLOGIQUES, OCEANOGRAPHIQUES, GEOLOGIQUES, GEOPHYSIQUES, HYDROPHYSIQUES, ETC.

Description

La présente invention concerne l'étude des mers et des océans et a

notamment pour objet un procédé de descente au fond de l'océan et de remontée en surface d'une station de recherches à de grandes profondeurs, ainsi qu'une station mettant en application ledit procédé. De telles stations sont largement utilisées pour les études océanologiques, océanographiques, géologiques, géophysiques, hydrophysiques et autres recherches et travaux industriels dans les régions de grande profondeur

de 1 'océan.

On connait des procédés de descente au fond de l'océan de stations de recherches à de grandes profondeurs et de leur remontée en surface, comprenant la descente par câble d'un lest ou d'une ancre au fond de l'océan A la partie supérieure du câble est attaché un flotteur de surface ou immergé et le même câble porté des appareils enregistreurs

disposés dans des conteneurs solides Les conteneurs conte-

nant les appareils et descendus au fond de l'océan touchent le fond normalement en même temps que le lest, à une vitesse de plongée pouvant atteindre 2 m/s, de sorte que leur choc avec le fond est inévitablement assez fort et provoque souvent la mise hors d'usage des appareils Après la réalisation du programme d'études, le navire porteur effectue la recherche de la station de fond à l'aide d'une radiobalise portée par le flotteur de surface ou, en cas d'utilisation d'une bouée immergée, à l'aide d'une balise sonore fixée sur le câble à proximité immédiate du flotteur immergé, normalement à une profondeur de 100 à 150 m Après la détection de laàbalise à bouée immergée, un signal de commande est envoyé par voie hydroacoustique à un dispositif disjoncteur hydroacoustique de câble, monté près du lest, l'organe de travail du disjoncteur disjoint le câble au

point o est monté ledit organe, et le flotteur à flottabi-

lité positive remonte à-la surface de l'océan, o il est repêché et monté à bord du navire porteur Dans tous les cas envisagés de descente d'appareils enregistreurs au fond 0 de l'océan on utilise un treuil de bord servant-à enrouler et dérouler un câble de plusieurs kilomètres (cf Walden R G, "Oceanographic and meteorological buoys" Underwater

Science and Technology Journal, Sept 1970).

Les inconvénients des procédés décrits ci-dessus de descente et de remontée de stations sous-marines résident dans leur faible rendement et la sécurité insuffisante de l'exécution des travaux au moyen de systèmes à câble,qui conduisent à des dépenses importantes de temps coûteux de séjour en mer pour l'enroulement et le déroulement d'un câble de plusieurs kilomètres de long, dont la rupture peut survenir même en cas d'un léger accroissement des charges de traction, en cas d'accrochage, de chevauchement, etc La qualité des enregistrements de paramètres est, elle aussi, médiocre du fait de la dérive continue des flotteurs ou du navire porteur, ce qui provoque un déplacement continu du câble porteur des appareils dans la masse d'eau En général, les stations de fond à bouée dotées de flotteurs de surface ou immergés et descendues au fond de l'océan par câble directement à partir du navire porteur sont inférieures aux stations submersibles autonomes en ce qui concerne les principales caractéristiques d'utilisation et les résultats obtenus On connait aussi un procédé de descente au fond de l'océan et de remontée en surface de stations de recherches sous-marines, comprenant la libre submersion libre de la station avec les conteneurs d'appareils dans la masse d'eau sous l'effet de la flottabilité négative d'un lest, la

mise à fond de la station, le largage du lest après l'exé-

cution des recherches de fond et la montée libre de la sta-

tion à la surface de l'océan sous l'effet de la flottabilité

positive d'un flotteur.

On connait une station de recherches sous-marines pouvant être descendue au fond de l'océan et remontée en surface par le procédé décrit ci-dessus La station comprend un module flotteur, un lest relié à ce module par un lien flexible, un disjoncteur dudit lien flexible, commandé par voie hydroacoustique, et des conteneurs d'appareils,en l'occurence

un échantillonneur-dragueur de fond réuni au lest.

Le module flotteur comporte un système de recherche

et de localisation de la station à la surface de l'océan.

Pour la recherche de la station sous l'eau, il est doté d'une balise sonore Une fois mis à l'eau depuis le bord

du navire porteur, l'échantillonneur autonome connu des-

cend librement dans la masse d'eau à une vitesse d'environ 2 m/s Lors du choc entre l'échantillonneur et le fond de l'océan, l'organe de travail de l'échantillonneur prélève un échantillon de sédiments, largue lé lest et, sous l'effet de la flottabilité positive du module flotteur, remonte à une vitesse de 1,4 à 1,6 m/s à la surface de l'océan, o il est détecté et remonté à bord du navire porteur (cf, par exemple,brevet Etats-Unis d'Amérique No 3572129, cl 73-425,2 publié le 23 Mars 1971, dont l'objet peut être considéré comme le plus proche de la

présente invention).

Toutefois, le procédé décrit ci-dessus et la station destinée à être descendue au fond et remontée en surface par ce procédé, sont d'une fiabilité médiocre et il se produit souvent la mise hors d'usage des appareils lors de l'impact sur le fond de l'océan En diminuant la vitesse de libre immersion de la station de 10 à 12 fois jusqu'à une valeur de 0, 2 à 0,15 m/s, on peut la poser sur le fond en douceur, mais en ce cas le cycle de descente libre de la station à une profondeur de 5000 à 6000 m dure 20 à heures, de sorte qu'on ne peut pas la poser de manière précise en un point déterminé du fond de l'océan à cause de la dérive de la station sous l'effet des courants en profondeur L'utilisation d'un système de freinage de la descente des appareils à proximité du fond par lest avancé est elle aussi peu efficace, car elle empêche un contact intime des conteneurs d'appareils avec le fond de l'océan et ne permet pas de les poser en douceur à la distance

voulue du lest De plus, il n'est pas exclu que les conte-

neurs d'appareils se posent sur le lest avancé.

On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de descente au fond de l'océan et de retour en surface d'une station de recherches à de grandes profondeurs, qui permettrait de poser en douceur les conteneurs d'appareils au fond de l'océan, en garantissant leur contact intime avec le fond, et à la distance voulue du lest dans les limites d'un secteur choisi du fond de l'océan, ainsi que de créer une station mettant en application ce procédé et

qui serait suffisamment simple et fiable.

Ce problème est résolu à l'aide d'un procédé de descente au fond de l'océan et de remontée en surface d'une

station équipée de conteneurs d'appareils pour la réalisa-

tion de recherches à de grandes profondeurs, par descente libre de ladite station dans la masse d'eau sous l'effet de la flottabilité négative d'un lest, mise à fond de la station, largage du lest après exécution des recherches de fond, et libre remontée de la station sous l'effet de la flottabilité positive d'un module flotteur, caractérisé, selon l'invention, en ce queelors de sa descente librela station est divisée en un sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils et en un sousensemble comprenant le lest et le module flotteur, l'ensemble constitué par les conteneurs d'appareils étant dirigé de manière qu'il suive une trajectoire différente de la trajectoire en descente libre du sousensemble comprenant le lest,de manière que

les conteneurs d'appareils se posent sur le fond à la dis-

tance voulue du lest, et que, une fois le lest largué, les conteneurs d'appareils quittent le fond de l'océan lorsque

le module flotteur atteint une vitesse de montée constante.

Il est préférable que la trajectoire voulue de descente du sous-ensemble constitué par les conteneurs d'appareils soit obtenue par création de forces hydrodynamiques

s'opposant à son mouvement dans la masse d'eau.

Il est avantageux, après la mise à fond du sous-ensem-

ble comprenant le lest, d'effectuer un freinage hydrodynami-

que du sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils,

pour qu'il touche le fond en douceur.

Le problème exposé plus haut est résolu également à l'aide d'une station de recherches à de grandes profondeurs, comprenant un module flotteur, un lest relié à ce module par un lien flexible, un disjoncteur du lien flexible, commandé par voie hydroacoustique, et des conteneurs d'appareils, caractérisé, selon l'invention, en ce que les conteneurs d'appareils sont reliés entre eux par une barre en porte-à-faux montée sur le module flotteur de manière à pouvoir se déplacer librement vers le haut, ladite barre étant liée au module flotteur par un câble élastique et dotée d'un moyen pour la création de forces hydrodynamiques s'opposant au mouvement de la barre en porte-à-faux pendant

la descente de la station.

Il est possible de réaliser le moyen pour la création

de forces hydrodynamiques d'opposition sous forme de sur-

faces stabilisatrices cruciformes disposées à l'extrémité de la barre en porte-à-faux, en position inclinée par rapport à celle-ci, ou sous forme d'une aile disposée à l'extrémité de la barre en porte-à-faux en position inclinée

par rapport à celle-ci.

Pour que les conteneurs d'appareils touchent le fond-

en douceur, il est avantageux de doter la station d'un conteneur de parachutes-freins et d'un mécanisme pour leur

éjection automatique, ce conteneur étant relié par articu-

lation à la partie centrale de la barre en porte-à-faux.

Pour faciliter la remontée de la station après sa détection, il est souhaitable de doter le conteneur d'un

mécanisme provoquant la séparation automatique des para-

chutes au moment o la station quitte le fond de l'océan.

Pour faciliter l'éjection des parachutes, il est

préférable de donner au conteneur une forme conique conver-

geant vers l'articulation de fixation, de prévoir des ouvertures dans ses parois latérales et de prévoir à sa base un couvercle amovible commandé par les signaux de commande délivrés par le mécanisme d'éjection automatique

des parachutes.

Le procédé de descente au fond de l'océan et de remontée

en surface d'une station de recherches à de grandes profon-

deurs, réalisé selon l'invention, permet de résoudre deux problèmes contradictoires celui d'assurer une descente

rapide de la station, favorisant la pose précise des conte-

neurs d'appareils sur le fondâet celui de la mise au fond en douceur des conteneurs d'appareils et de la mise en con- -tact intime de ceux-ci avec le fond Ceci est possible grâce à la séparation de la station en deux sous-ensembles distincts pendant la descente Le lest est choisi de manière à posséder une flottabilité négative importante, et c'est lui qui détermine la vitesse de descente de la station jusqu'au moment o il touche le fond, tandis qu'à partir de ce moment la vitesse à laquelle les conteneurs d'appareils touchent le sol est déterminée par leur propre flottabilité négative qui est inférieure à la flottabilité négative du lest, ainsi que par les forces de freinage hydrodynamique

en cas d'utilisation de parachutes-freins.

Le fait que pendant la descente de la station le sous-

ensemble constitué par les conteneurs d'appareils suit une une trajectoire différant de la trajectoire de descente du sous-ensemble comprenant le lest permet de poser les conteneurs d'appareils au fond de l'océan à la distance prévue du lest et d'éviter que les conteneurs d'appareils se

posent sur le lest.

La station de recherches à de grandes profondeurs,

réalisée selon l'invention, est simple et fiable.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la

lumière de la description explicative qui va suivre de

différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: la figure 1 représente la station de recherches à de grandes profondeurs (vue d'ensemble avant la descente au fond); la figure 2 est une vue en plan de la station de la figure 1 la figure 3 est une vue schématique illustrant la mise à fond de la station de recherches à de grandes profondeurs représentée sur la figure 1 la figure 4 est une vue schématique illustrant le renflouage de la station selon la figure 1, posée au fond de l'océan; la figure 5 représente une variante de réalisation de la station de recherches à de grandes profondeurs, dotée

de parachutes-freins, pendant la descente dans l'eau; -

la figure 6 est une vue en plan du module flotteur de la station selon la figure 5 la figure 7 représente la station selon la figure 5 pendant la mise à fond des conteneurs d'appareils; la figure 8 représente le conteneur renfermant les parachutes-freins;

la figure 9 représente le même conteneur après éjec-

tion des parachutes; la figure 10 représente la partie encerclée A de la figure 9, à plus grande échelle; la figure 11 est une vue suivant la flèche B de la figure 10; et la figure 12 représente la station selon la figure 5 après l'éjection des parachutes-freins et la remontée en surface. Le procédé de descente au fond de l'océan et de remontée

en surface de la station de recherches à de grandes profon-

deurs, d'après l'invention, est réalisé de la façon suivante.

La station de recherches à de grandes profondeurs mise à l'eau depuis le navire porteur descend librement dans la masse d'eau sous l'effet de la flottabilité négative du lest Pendant la descente libre de la station, on la divise en un sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils

et un sous-ensemble comprenant le lest et le module flotteur.

Le sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils est dirigé de manière qu'il suive une trajectoire différant de la trajectoire de descente libre du sous-ensemble comprenant le lest, pour que la mise à fond des conteneurs d'appareils et du lest se fasse à une certaine distance mutuelle Après avoir exécuté les recherches, on largue le lest et la station remonte librement en surface sous l'effet de la flottabilité positive du module à flotteurs Les conteneurs d'appareils quittent le fond de l'océan au moment o le

module flotteur atteint une vitesse de remontée constante.

Pour adoucir l'impact des conteneurs d'appareils dont la vitesse de descente dans l'eau après la mise à fond du sous-ensemble comprenant le lest reste assez-élevée, on

effectue un freinage hydrodynamique du sous-ensemble compre-

nant les conteneurs d'appareils.

La trajectoire voulue de descente du sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils est obtenue par

création de forces hydrodynamiques s'opposant à son mouve-

ment dans la masse d'eau.

Le procédé faisant l'objet de l'invention peut être décrit à l'aide d'un exemple de réalisation comprenant la descente libre de la station dans l'eau à une vitesse de 1,4 à 1,8 m/s et sa séparation en deux sousensembles, celui comprenant les conteneurs d'appareils et ayant sa propre vitesse de descente libre, qui est de 0,15 à 0,20 m/s et qui s'établit au moment de la séparation de ce sous-ensemble,

de sa dérive latérale par rapport à la trajectoire de des-

cente du sous-ensemble comprenant le lest par suite d'un écoulement non uniforme autour de lui dans l'eau, ainsi

qu'au moment de la pose en douceur des conteneurs d'appa-

reils au fond de l'océan à une distance de 20 à 30 m du

lest Il est à signaler que pendant la descente libre du sous-

ensemble à conteneurs d'appareils séparé, sa vitesse augmente

jusqu'à la valeur de la vitesse moyenne résultante de des-

cente libre de la station Etant séparé avec une avance, le lest (dont la vitesse de descente libre atteint 5 m/s)est ensuite freiné jusqu'à la vitesse moyenne de descente de la

station, ce freinage étant effectué au moment o le sous-

ensemble à lest s'éloigne du sous-ensemble à conteneurs d'appareils à une distance de 10 à 15 m, soit à la longueur du câble reliant entre eux les sous-ensembles séparés Une fois le programme de recherches de fond terminé, le module flotteur libéré du lest s'accélère en montée libre jusqu'à

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une vitesse constante d'environ 1,5 m/s et, ayant une masse supérieure d'un ordre de grandeur à la masse des conteneurs d'appareils, arrache d'un coup et sans aucune défaillance possible ces conteneurs du fond de l'océan, de sorte qu'ils peuvent ensuite remonter librement à la surface de l'océan, y être localisés, repêchés et remontés à bord du navire porteur. De-la sorte, le procédé faisant l'objet de l'invention permet d'augmenter la sécurité de fonctionnement des appareils enregistreurs de grands fonds grâce au fait que les conteneurs d'appareils se posent en douceur au fond à la distance prévue du lest, sans diminuer la vitesse suffisamment élevée en général de descente de l'ensemble de la station, ainsi que d'augmenter la sécurité de-la remontée

de la station à la surface sans incidents grâce au détache-

ment garanti des conteneurs d'appareils du fond de l'océan

à la fin du fonctionnement des appareils enregistreurs.

Le procédé faisant l'objet de l'invention sera mieux

compris à la lecture de la description du fonctionnement de

la station de recherches à de grandes profondeurs, conçue suivant les différents modes de réalisation représentés sur les figures 1,2 e,5, La station de recherches à de grandes profondeurs représentée sur les figures 1 et 2 comprend un module flotteur 1 composé de trois éléments flotteurs réunis par une carcasse en cadre 2 Le module à flotteurs 1 est attaché par un lien flexible (câble) 3 au lest 4 La station comprend également un disjoncteur 5 du câble 3,-commandé par voie hydroacoustique, et deux conteneurs d'appareils 6 reliés entre eux par une barre creuse en porte-à-faux 7 dans laquelle sont posés des câbles électriques (non représentés sur la figure) La barre 7 est montée sur le module flotteur 1 de manière qu'elle puisse être déplacée librement vers le haut (figure 1), et est reliée au module flotteur 1 par un câble élastique 8 La barre en porte-à-faux comporte un moyen de création de forces hydrodynamiques s'opposant à son mouvement avec les conteneurs d'appareils 6 pendant la

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descente libre de la station dans l'eau Ce moyen est réalisé sous forme d'un empennage cruciforme 9 monté à l'une des extrémités de la barre en porte-à-faux 7 et incliné sous un anglek par rapport à celle-ci, L'angle C est choisi dans les limites de O < 4 90 selon la

trajectoire voulue de descente de la barre 7 avec les conte-

neurs 6 La barre en porte-à-faux se trouvant sur le module

à flotteurs 1 porte sur une griffe en V 10 et sur la tra-

verse 11 qui relie entre elles deux autres griffes 12 o Cha-

que conteneur d'appareils 6-est doté d'un coussin d'amortis-

sement de contact 13 réalisé en matière élastique et rempli de sable quartzeux L'autre extrémité de la barre 7, opposée à celle portant l'empennage cruciforme 9, porte un tambour 14 pouvant tourner librement et servant à enrouler le câble élastique 8 Sur la carcasse en cadre 2, entre les éléments flotteurs du module 1, est montée la barre centrale 15 dont l'extrémité supérieure est dotée d'une boucle de levage 16 et dont l'extrémité inférieure porte un dispositif de verrouillage 17 monté de manière à pouvoir s'engager dans une manille 18 fixée sur le lest 4 o La station est égales ment dotée d'un système de recherche et de localisation de la station dans l'ocean, qui, dans le mode de réalisation envisagé, est constitué-d'une radiobalise 19 reliée par

un câble 20 à une antenne 21, et d'une balise hydroacousti-

que 22 La carcasse en cadre 2 est dotée d'une bride de guidage conjuguée avec la barre centrale 15 de manière à pouvoir se déplacer le long de celle-ci La bride de guidage 23 est actionnée par le ressort 24 Les câbles d'attache 3 et 8 sont dotés d'émerillons 25 servant à

éviter leur torsion.

Un autre mode de réalisation de la station de recher-

ches à de grandes profondeurs, assurant une mise à fond en douceur des conteneurs d'appareils 6 à une vitesse de descente élevée de la station, est représenté -sur les

figures 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 La station ainsi réali-

sée diffère de celle représentée sur les figures 1 et 2 en ce qu'elle comprend un conteneur 26 (figure 5) pour les parachutes-freins 27 (figure 7) dont les voilures sont réalisées en une matière polymère élastique et dotées à leur sommet d'une ouverture stabilisatrice Le moyen de création de forces hydrodynamiques s'opposant au mouvement de la barre en porte-àfaux 7 {figures 5, 6), utilisé dans le mode envisagé de réalisation de la station, est réalisé sous forme d'une aile hydrodynamique 28 montée elle aussi à l'une des extrémités de la barre 7 sous un angle t par

rapport à cette barre.

La barre centrale 15 constitue le corps d'un feu à éclats 29 faisant partie du système de recherche et de localisation de la station dans l'océan Les conteneurs d'appareils 6 sont suspendus à la barre en porte-àfaux 7 à l'aide d'articulations 30, ce qui permet aux conteneurs d'appareils 6 de tourner sur le fond de l'océan et de prendre la position de contact maximal avec la surface du fond La carcasse en cadre 2 est, en outre, dotée d'anneaux

limiteurs d'appui 31, l'anneau supérieur portant des bos-

sages profilés 32 recevant la barre en porte-à-faux 7

portant les conteneurs d'appareils 6 Le conteneur 26 des-

parachutes-freins 27 est fixé par articulation au milieu de la barre en porte-à-faux de manière à pouvoir tourner autour de celle-ci et comporte, disposée dans la partie inférieure du conteneur 26 (figures 8, 9), une plaque

d'arrêt 33 cinématiquement reliée à un ressort de compres-

sion 34.

Une goupille d'arrêt 35 est fixée dans la tige 36 qui est montée de manière à pouvoir être en interaction avec la griffe en L 37 L'arrêtoir 38 est monté de manière qu'il soit en interaction avec le ressort- arrêtoir 39 Le conteneur 26 est également doté d'une tringle 40 faisant corps avec un

levier en L 41 et reliée à une boucle mobile 42 Le ressort-

arrêtoir 39 est monté de manière qu'il soit en interaction avec un guidage profilé 43 et la boucle mobile 42 est doté d'un piston 44 percé d'un trou débouchant (non représenté sur le dessin) Le piston 44 est relié à une douille coulissante 45 dans laquelle passe la barre en porte- à-faux 7 portant les conteneurs d'appareils L'arrêtoir 38 est monté dans un ressort à boudin 46 Le conteneur 26 comprend également des coquilles articulées 47, une bague d'arrêt 48 à laquelle sont attachées les suspentes 49 des parachutes, un tube central 50 relié à la douille coulissante 45 L'écrou de centrage 51 relie au corps 52 du conteneur la boucle mobile

42, le ressort de compression 34 et la tringle 40 La gou-

pille d'arrêt 35 est montée sur l'axe 53 (figures 10, 11) dans le corps de la tige 36 (figures 8, 9) maintenue en

place par un ressort façonné 54 Les demi-couvercles amo-

vibles 55 sont articulés sur le corps 52 qui est doté d'une cloison intérieure de force 56 La goupille d'arrêt 35 est repoussée par un ressort à lame 57 (figure 10) Dans la boucle mobile 42 (figures 8, 9) sont prévues des cavités I et II séparées l'une de l'autre par le piston 44 percé

d'un trou débouchant La paroi du corps 52 est percée d'ou-

vertures 58 Le ressort-arrêtoir 39 présente un bossage

d'appui 59 réalisé de manière à pouvoir glisser sur le gui-

dage profilé 43 Le corps du conteneur 26 est de forme

conique allant en se rétrécissant vers son point d'articula-

tion à la barre 7.

La descente au fond de l'océan et la remontée en surface de la station de recherches à de grandes profondeurs, représentée sur les figures 1, 2 sont effectuées de la

façon suivante.

Avant la mise à l'eau de la station depuis le bord du navire porteur, on dispose sur le lest 4 (dans des

augetsnon représentés sur les dessins) le disjoncteur hydro-

acoustique 5 pour câble et la balise hydroacoustique 22 avec le câble 3 Le câble 8 est enroulé sur le tambour 14 à rotation libre, puis la barre en porte-à-faux 7 portant les conteneurs d'appareils 6 est posée sur les éléments d'appui

et 12 du module à flotteurs 1.

Après avoir équipé et préparé la station à bord du navire porteur, on la met à l'eau au-dessous du niveau de l'eau et on dégage le croc à échappement du moyen de manutention (non représenté sur les dessins), de sorte que la station devient autonome et commence sa descente libre dans l'eau sous l'effet de la flottabilité négative créée par le lest 4 Une fois le croc à échappement décroché, la barre centrale 15 se déplace vers le bas sous l'action du poids du lest 4 et ouvre la pince articulée du dispositif de verrouillage 17 qui se dégage de la manille 18 du lest 4, ce qui provoque une descente accélérée du lest 4 et donc le déroulement du câble 3 Par suite du déroulement du câble 3, le disjoncteur hydroacoustique 5 de câble et la balise hydroacoustique 22 se séparent l'un de l'autre et se trouvent disposés à une certaine distance l'un de l'autre suivant la

longueur du câble 3 Le freinage du lest 4 après le déroule-

ment de toute la longueur enroulée du câble 3 se fait de manière progressive grâce au ressort 24 Les forces de résistance hydrodynamique engendrées par le mouvement dans l'eau de la station en descente libre agissent de manière que la barre en porte-à-faux 7 portant les conteneurs d'appareils 6 se trouve levée des éléments d'appui 10 et 12 et, sous l'effet de l'écoulement agissant sur l'empennage 9, la barre en porte-àfaux 7 commence à dévier latéralement par rapport à la trajectoire de descente du sous-ensemble séparé comprenant le lest 4 et le module 1 Le câble 8 se déroule alors du tambour 14 à toute sa longueur libre Comme la vitesse de descente libre de la barre en porte-à-faux 7 portant les conteneurs d'appareils 6 ( 0,2 à 0,15 m/s) est inférieure à la vitesse de descente libre du lest 4 ( 1,4 à 1,8 m/s), le câble 8 reste tendu Une torsion possible du câble 8, de même que du câble 3, est évitée grâce aux émerillons 25 Lorsque le lest 4 (figure 3) touche le fond, la vitesse de descente de la station diminue;le module

flottteur 1 tend le câble 3 portant la balise hydroacous-

tique 22 et le disjoncteur hydroacoustique de câble 5 espacés suivant sa longueur La barre en porte-à-faux 7 avec les conteneurs d'appareils 6 continue sa descente libre jusqu'à son contact relativement doux au fond de l'océan, Lorsque la barre en porte-à-faux 7 avec les conteneurs d'appareils 7 et les coussins d'amortissement 13 se pose au fond de l'océan à une distance de 20 à 30 m du lest 4, la mise en place

de la station de grands fonds est terminée.

Après avoir terminé le programme de mesures, d'enregis-

trements ou de prélèvement déchantillons prévu pour la sta-

tion, le navire porteur commence la recherche de la station

au fond-de l'océan à l'aide d'un localisateur hydroacous- tique (non représenté sur les dessins) et de la balise hydroacoustique 22

(figure 4) Ayant localisé la station au fond de l'océan, on envoie par voie hydroacoustique un signal d'ordre provoquant le fonctionnement du disjoncteur hydroacoustique 5 du câble 3 qui sépare le câble 3 en deux sur le troncon compris entre le lest 4 et le disjoncteur hydroacoustique 5 du câble 3 Libéré du lest 4, le module flotteur 1 commence à remonter dans l'eau sous l'effet de la flottabilité positive, ce mouvement de remontée s'accélérant jusqu'à une vitesse stabilisée de l'ordre de 1,5 m/s Une fois le mou du câble 8 rattrapé, il se produit un choc de

traction dont l'impulsion de force est conforme à la rela-

tion connue entre la masse de la station et sa vitesse de montée La force de ce choc suffit -our détacher du fond les

conteneurs d'appareils 6 avec leurs coussins d'amortisse-

ment 13 Après le détachement des conteneurs d'appareils 6 du fond de l'océan, la station continue sa remontée jusqu'à la surface de l'océan, o elle est détectée à l'aide d'un système de recherche et de détection, par exemple à l'aide d'un radiogoniomètre (non représenté sur les dessins) et de la radiobalise 19, puis elle est repêchée par le navire porteur en mi-vitesse à l'aide d'une drague en filet spéciale (non représentée sur les dessins) et des griffes 12 (figures

1, 2), et est montée à bord du navire porteur.

La descente au fond de l'océan et la remontée en surface de la station réalisée selon le mode représenté sur les figures-5 à 12 s'effectuent d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus, sauf que, après la mise à fond du sous-ensemble comprenant le lest 4, on effectue le freinage hydrodynamique du sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils 6, pour que leur contact avec le fond soit encore plus doux En ce cas, après la mise à l'eau de la station depuis le bord du navire porteur (non représenté sur les dessins), elle descend librement dans la masse d'eau L'écoulement d'eau agit sur l'aile hydrodynamique 28 (figure 5) de façon que la barre eh porte-à-faux 7 portant les conteneurs d'appareils 6 dévie latéralement de

la trajectoire de descente du groupe comprenant le lest 4.

La distance de cette déviation latérale de la barre en porte-

à-faux 7 est limitée par le câble 8 Lorsque le lest 4 (figure 7) touche le fond, la tension du câble 8 diminue, ce qui provoque le fonctionnement du mécanisme d'éjection

automatique des parachutes 27, ce mécanisme étant préalable-

ment armé en position de fonctionnement à bord du navire porteur, en procédant comme suit * on retire complètement vers le bas la boucle mobile 42 (figure 8) dans l'écrou de centrage 51 Cela fait et ayant ouvert les coquilles articulées 47 (représentées en traits interrompus), on appuie sur la goupille d'arrêt 35 de manière à l'enfoncer au ras de la tige 36, et on engage la plaque d'arrêt 33 dans la rainure de la boucle mobile 42 En appuyant légèrement sur l'arrêtoir

38 doté du ressort à boudin 46, on l'engage sur le ressort-

arrêtoir 39 qui est relié de manière rigide au levier en L 41 et à la boucle mobile 42 Le ressort de compression 34 se trouve alors comprimé et la griffe en L 37 se trouve libérée de la goupille d'arrêt 35, de sorte que la tige 36 peut

être repoussée par le ressort façonné 54.

Pendant la descente libre de la station dans l'eau, la boucle mobile 42 se trouve sous l'action d'un effort qui se transmet par le câble 8 et qui comprime le ressort 34, dezsorte que la plaque d'arrêt 33 tombe de la rainure grâce à une rampe en biseau pratiquée dans le corps de la boucle mobile 42 Toutes les variations de la charge au câble 8 sont transmises à la boucle mobile 42 et au ressort de compression 34 et donc au pist Qn 44 percé d'un trou débouchant reliant entre elles les cavités I et II La boucle mobile 42 se déplace par rapport au piston 44 rigidement fixé sur la douille coulissante 45 (figure 9), ce mouvement de la boucle 42, comme celui du tube central 50, se faisant vers le haut et le bas sous l'action du ressort de compression 34 et de l'effort variable au câble 8 Il en résulte que l'eau passe de la cavité I à la cavité II et de retour Dès que la tension du câble 8 (figure 7) se relâche au moment o le lest 4 touche le fond, la boucle mobile 42 (figure 9) actionnée par le ressort de compression 34 revient à sa position initiale A ce moment, l'arrêtoir 38 se trouve libéré par le ressort-arrêtoir 39 dont le bossage profilé 59 glisse vers le haut sur le guidage profilé 43 Sous l'action de l'écoulement d'eau entrant par les ouvertures 58 disposées suivant le périmètre du corps 52 et par les ouvertures de la cloison de force 56, les demi-couvercles 55 s'ouvrent et l'écoulement d'eau éjecte les parachutes 27 hors du corps 52 du conteneur 26 Au moment o la boucle mobile 42 revient à sa position haute, la griffe en L 37 passe sur la goupille d'arrêt 35 tournant sur l'axe 53 (figures 10, 11) et comprime le ressort à lame 57, puis s'arrête Il est à signaler que grâce au fait que les conteneurs d'appareils 6 (figure 7)

sont montés sur la barre en porte-à-faux à l'aide des articu-

lations 30 et que le conteneur 26 est lui aussi monté sur la barre en porte-à-faux d'une manière articulée, les conteneurs d'appareils 6 entrent intimement en contact avec le fond de

l'océan, en y prenant automatiquement la position optimale.

Une fois exécuté le programme de recherches en grande profondeur, on envoie un signal de remontée depuis le navire porteur au disjoncteur hydroacoustique 5, après quoi le module flotteur 1 se sépare du lest 4, commence à remonter et entraîne avec lui la barre en porte-à-faux avec les

conteneurs d'appareils 6 au moment du décollage des conte-

neurs d'appareils 6 Le câble 8 se trouve alors à nouveau

sous tension, ce qui provoque Je fonctionnement du mécanis-

me de décrochage automatique des parachutes La tension du câble 8 provoque la compression du ressort 34 (figure 9) et fait descendre la griffe en L 37 reliée rigidement à la tringle 40 faisant corps avec le levier en L 41 et la boucle mobile 42 La griffe en L 37 entraîne avec elle la tige 36, car la goupille d'arrêt 35 se trouve en position rabattue et n'empêche pas son mouvement, de sorte que le ressort façonné 54 se trouve repoussé et la bague d'arrêt 48 (figure 8) quitte son point de fixation, les parachutes 27 (figure 12) se trouvant ainsi décrochés du conteneur 26 De la sorte, la remontée de la station se fait à une vitesse élevée les parachutes-freins 27 étant inactifs pendant la remontée de la station Les anneaux limiteurs 31 empêchent le câble 8 de s'enchevêtrer, ce qui augmente davantage la sécurité de fonctionnement de la station en régime autonome de

descente-remontée.

Lorsque la station fait surface, elle est détectée à l'aide du feu à éclats 29 ou de la balise hydroacoustique 22,

puis repêchée et remontée à bord du navire porteur.

Claims (9)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Procédé de descente au fond de l'océan et de -

remontée en surface d'une station équipée de conteneurs d'appareils de recherches à de grandes profondeurs, par descente libre de ladite station dans la masse d'eau sous l'effet de la flottabilité négative d'un lest, mise à fond

de la station, largage du lest après exécution des recher-

ches de fond, et remontée libre de la station sous l'effet

de la flottabilité positive d'un module flotteur, caracté-

risé en ce que la station en descente libre est divisée en un sousensemble comprenant les conteneurs d'appareils ( 6) et un sous-ensemble comprenant le lest ( 4) et le module flotteur ( 1), le sous-ensemble comprenant les conteneurs

d'appareils ( 6) étant dirigé de manière à suivre une trajec-

toire différant de la trajectoire de descente libre du sous-

ensemble comprenant le lest ( 4) de sorte que la mise à fond des conteneurs d'appareils ( 6) se fasse à une distance déterminée du lest ( 4), et, après le largage du lest ( 4), les conteneurs d'appareils ( 6) sont détachés du fond de l'océan lorsque le module flotteur ( 1) atteint une vitesse

de remontée constante.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire voulue de descente du sous-ensemble à conteneurs d'appareils ( 6) est obtenue par création de forces hydrodynamiques s'opposant à son mouvement dans

-25 l'eau.

3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce qu'après la mise à fond du sous-ensemble

comprenant le lest ( 4), on effectue un freinage hydrodynami-

que du sous-ensemble comprenant les conteneurs d'appareils

( 6), pour qu'ils touchent le fond en douceur.

4 Station de recherches à de grandes profondeurs, mettant en application le procédé faisant l'objet de la revendication 1, du type comprenant un module flotteur, un lest relié à ce module par un lien flexible, un disjoncteur du lien flexible, commandé par voie hydroacoustique, et des conteneurs d'appareils, caractérisée en ce que les conteneurs d'appareils ( 6) sont reliés entre eux par une barre en porte-à-faux ( 7) disposée sur le module flotteur ( 1) de manière à pouvoir se déplacer librement vers le haut,. reliée au module flotteur ( 1) par un câble élastique ( 8)

et dotés d'un moyen pour la création de forces hydrodynami-

ques s'opposant au mouvement de la barre en porte-à-faux

( 7) pendant la descente de la station.

5 Station de recherches à de grandes profondeurs selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen pour la création de forces hydrodynamiques est réalisé

sous forme d'un empennage cruciforme ( 9) disposé à l'extré-

mité de la barre en porte-à-faux ( 7) sous un angle i J par

rapport à celle-ci.

6 Station de recherches à de grandes profondeurs selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen pour la création de forces hydrodynamiques est réalisé sous forme d'une aile ( 28) disposée à l'extrémité de la barre en porte-à-faux ( 7) sous un angle ck par rapport à cette dernière.

7 Station de recherches à de grandes profondeurs

selon l'une des revendications 4, 5 et 6, caractérisée en

ce qu'elle est dotée d'un conteneur ( 26) avec des parachutes-

freins ( 27) et d'un mécanisme d'éjection automatique de ces parachutes, ce conteneur étant relié par articulation

à la partie centrale de la barre en porte-à-faux ( 7).

8 Station de recherches à de grandes profondeurs selon la revendication 7, caractérisée en ce que le conteneur ( 26) est doté d'un mécanisme de décrochage automatique des parachutes ( 27) au moment du détachement des conteneurs

d'appareils ( 6) du fond de l'océan.

9 Station de recherches à de grandes profondeurs

selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce

que le conteneur ( 26) est de forme conique allant en se rétrécissant vers son point d'articulation et qu'il est doté d'ouvertures ( 58) percées dans ses parois -latérales et d'un couvercle amovible ( 50) à sa base, commandé par les signaux délivrés par le mécanisme d'éjection automatique

des parachutes ( 27).