FR3018262A1 - Vehicule d'embarcation hybride submersible semi rigide - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un véhicule d'embarcation hybride submersible semi-rigide capable de se déplacer en surface, en semi-immersion et en immersion totale dans l'eau. Ledit véhicule d'embarcation hybride submersible semi-rigide d'au moins 3 mètres de long et d'au moins 700 kilogrammes de poids, capable de se déplacer en surface, en immersion totale et en semi-immersion dans un liquide, notamment dans l'eau, et comprenant au moins une coque rigide ayant une forme hydrodynamique en U adaptée de façon à éviter une portance induite, au moins un flotteur en forme de U ou en forme de tube gonflé solidaire à ladite coque, au moins un habitacle comprenant au moins une cabine de commande CC pouvant être recouverte d'une enveloppe amovible en matériau rigide, notamment transparent, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer en fonction de la nature de la navigation, notamment en cas d'immersion totale ou semi-immersion, ladite coque et ledit flotteur formant un flotteur semi-rigide submersible compact c'est-à-dire l'élément assurant la flottabilité et l'étanchéité dudit véhicule, ledit flotteur semi-rigide compact ayant une protection balistique et comprenant en outre des moyens de réglage de l'assiette RA, au moins un moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF permettant d'ajuster ladite force en fonction des conditions de navigation et/ou du milieu, Le véhicule selon l'invention est destiné à des missions d'embarcation hybride submersible.

Description

VEHICULE D'EMBARCATION HYBRIDE SUBMERSIBLE SEMI-RIGIDE La présente invention concerne un véhicule d'embarcation hybride submersible semi-rigide capable de se déplacer en surface, en semi-immersion et en immersion totale dans l'eau.

Elle concerne également un véhicule furtif d'embarcation submersible ayant les capacités d'assaut de surface et d'intervention rapide, manoeuvrable facilement. Elle concerne plus particulièrement un bateau semi-rigide submersible à moteur composé d'une coque rigide en U et de flotteurs en U ou tubes gonflés ayant la particularité d'avoir une flottabilité, une stabilité, un poids et une capacité de charge en poids et passagers supérieurs à un bateau rigide de même dimension, manoeuvre en plusieurs mode de navigation : navigation en surface, en semiimmersion et en immersion totale. La présente invention se situe dans le domaine des véhicules d'embarcation hybride submersible semi-rigide. Les bateaux pneumatiques sont extrêmement populaires en raison principalement de leur portabilité, de la petite quantité d'espace de stockage nécessaire et de leur facilité d'être manoeuvrés. Ils sont fréquemment utilisés, par exemple, pour les embarcations de navette pour les grands bateaux ou sous-marins ou pour des excursions de plus grands navires. Un des problèmes majeur de ces bateaux est qu'ils ne sont pas submersibles et ne disposent pas de moyens suffisants pour une intervention d'assaut, en navigation de surface, en navigation semi- immersion et en navigation immersion totale. Il est connu de l'état de la technique, un véhicule d'embarcation composé de gros boyaux posés sur un plancher à claire-voie et est divisé en compartiments étanches. Le gonflement à basse pression desdits boyaux s'effectue rapidement par des systèmes de gonflement automatisés.

Une des solutions proposées, mais qui ne permet pas de résoudre les différents problèmes techniques rencontrés avec ce type de bateau, est de concevoir un bateau avec un fond de coque rigide en forme de V pour fournir une forme de coque plus souhaitable qui, entre autres choses, offre une résistance contre les vents latéraux. Le coût de la fourniture d'une coque rigide est donc de réduire efficacement l'aptitude à la conservation et la portabilité de ces bateaux à flotteurs gonflables autrement. De la littérature, est connu des véhicules d'embarcation submersibles conçus pour transporter les membres d'équipage d'un navire sous-marin, en toute discrétion, sous l'eau, sur de longues distances, d'un point A vers un point B. Pour les missions à longue portée, ce véhicule est capable de garantir au membre d'équipage une alimentation autonome en air comprimé à bord. Ce véhicule est le plus souvent utilisé à des missions maritimes telles que l'infiltration de nageurs de combat dans un port ennemi en plantant des mines magnétiques sur la coque des navires cibles. Ils sont également utilisés pour débarquer une équipe de nageurs de combat secrètement sur un rivage hostile afin de mener des missions sur le terrain. Cependant, le dimensionnement de ces véhicules submersibles et d'embarcations de surface rencontre des problématiques de stabilité contradictoires. De même une navigation en semiimmersion est difficile ou inexistante. En effet, l'utilisation des masses et des réserves de flottabilité est adapté que pour une navigation en immersion totale. Aujourd'hui, il semble impératif de concevoir une architecture spéciale de véhicule d'embarcation hybride submersible semi-rigide permettant d'une part, une utilisation en tant qu'embarcation de surface, et d'autre part, une utilisation en tant que véhicule sous-marin stabilisé, et enfin, de manière complémentaire une utilisation en semi-immersion aussi longtemps que possible.

Des publications US 2008 0127878, FR 2 720 049, EP 0 396 829 sont connues un véhicule d'embarcation submersible capable de se déplacer en surface et en immersion totale. Malheureusement, ce véhicule comprend une coque rigide jouant également le rôle de flotteur dont la stabilité et la flottabilité n'est pas adaptée à une navigation de surface ou en semi-immersion. Le document WO 99 52766 décrit un véhicule submersible, capable de naviguer en surface et/ou en 20 immersion totale, comprenant une coque en forme de V. Malheureusement, ce type de coque n'est pas adapté à évoluer à des profondeurs considérables. Ce qui peut paraitre difficile pour ce type de véhicule d'intervenir lors d'assaut de surface. Des publications US 3 131 664, DE 38 04 341, US 3 257 982, US 4 889 066, US 4 145 290 et FR 2 905 668 sont connues un véhicule d'embarcation flottant et submersible, destiné à naviguer en 25 surface ou à évoluer en profondeur d'un milieu liquide, comportant des moyens de propulsion et des flotteurs utilisant le liquide contenu dans la coque pour descendre à des profondeurs considérables. Cependant, ce véhicule comprend un flotteur rigide dont la stabilité et la flottabilité n'est pas adaptée à une navigation de surface et/ou en semi-immersion. Ce qui peut paraitre difficile pour ce type de véhicule d'intervenir lors un assaut de surface. 30 Un des problèmes technique qui se pose pour les documents ci-avant cités, est que les véhicules submersibles objet de ces documents comprennent une coque comprenant un flotteur (la coque forme le flotteur), la coque et le flotteur sont faits en une seule pièce et forme une coque rigide. En conséquence, les véhicules submersibles objets desdits documents ne permettent pas de réduire suffisamment la traînée hydrodynamique en semi-immersion et augmente en surface et/ou dégrade la tenue en mer en navigation de surface ou en semi-immersion. Ils ne permettent pas d'inter-changer facilement les flotteurs en cas de panne ou d'utiliser les flotteurs comme tuyères de propulsion. La présente invention vise donc à concevoir un véhicule d'embarcation hybride submersible, répondant aux problèmes posés précédemment, avec une meilleure stabilité en immersion et flottabilité en surface, capable d'évoluer en surface, en semi-immersion ou en immersion totale dans un fluide, ledit véhicule ayant une particularité en ce qu'il est capable de tirer le meilleur parti des volumes embarqués, en transformant ses réserves de flottabilité de surface, en tuyères de propulsion.

Dans la description qui suit, les termes listés ci-après auront la définition suivante : Véhicule hybride : c'est un véhicule faisant appel à plusieurs sources d'énergie distinctes pour se mouvoir, notamment électrique et thermique. Véhicule d'embarcation : c'est un engin flottant de faible dimension, capable d'être dirigé et d'être manoeuvré, pouvant embarquer des personnes, animal ou matériel.

Véhicule submersible : c'est un véhicule sous-marin capable de se déplacer en surface et sous l'eau. Elément rigide : c'est un élément ayant une courbure de gauss et résistant aux contraintes mécaniques. Forme hydrodynamique : c'est une forme qui est conçue pour réduire au minimum la résistance, de pénétrer et de se déplacer facilement dans un fluide. - Elément semi-rigide : c'est un élément composite avec des moyens pneumatiques et une coque rigide présentant des caractéristiques de rigidité, de flexibilité, de sécurité, de stabilité, de légèreté, de maniabilité, de vitesse et de confort. Elément composite : est un élément formé par l'assemblage d'au moins deux composants non miscibles mais ayant une forte capacité d'adhésion de façon à ce que ses propriétés physiques et chimiques soient différents des composants existants. - Protection balistique : c'est un moyen de protection modulaire basé sur les normes édictées par l'OTAN afin de couvrir une large palette d'exposition au danger tel qu'un projectile. - L'assiette : elle désigne la position ou l'état d'équilibre d'un élément dans son milieu par rapport au plan horizontal, notamment l'inclinaison longitudinale d'un véhicule marine. - hermétique : toute fermeture parfaitement étanche et imperméable. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un véhicule d'embarcation hybride submersible semi-rigide d'au moins 3 mètres de long et d'au moins 700 kilogrammes de poids, capable de se déplacer en surface, en immersion totale et en semi-immersion dans un liquide, notamment dans l'eau, ledit véhicule comprenant au moins une coque rigide ayant une forme hydrodynamique en U adaptée de façon à éviter une portance induite, au moins un flotteur en forme de U ou en forme de tube gonflé solidaire à ladite coque, au moins un habitacle comprenant au moins une cabine de commande CC pouvant être recouverte d'une enveloppe amovible en matériau rigide, notamment transparent, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer en fonction de la nature de la navigation, notamment en cas d'immersion totale ou semi-immersion, ladite coque et ledit flotteur formant un flotteur semi-rigide submersible compact c'est-à-dire l'élément assurant la flottabilité et l'étanchéité dudit véhicule, ledit flotteur semi-rigide compact ayant une protection balistique et comprenant en outre des moyens de réglage de l'assiette RA, au moins un moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF permettant d'ajuster ladite force en fonction des conditions de navigation et/ou du milieu, caractérisé en ce que ledit flotteur et ladite coque étant un flotteur et une coque à portance variable, ledit flotteur comprenant au moins une tuyère et un volume disponible V capable d'être rempli d'air ou d'un fluide de densité supérieure ou égale à 1 en fonction de la nature de la navigation, ladite tuyère comprenant au moins un propulseur, et en ce que ledit véhicule comprenant en outre au moins un moyen d'alimentation en air comprimé AC, des moyens échangeurs de fluide EF notamment de remplissage et de vidange du fluide, capable de remplacer ledit fluide en fonction de la nature de la navigation, notamment l'air ou l'eau par l'eau ou l'air, en vue d'adapter la force de la pesanteur apparente dudit véhicule avec les conditions de la navigation. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système de propulsion dudit véhicule comprend au moins un moteur thermique cloisonné par un caisson étanche muni de vérins et au moins un moteur électrique alimenté par des batteries rechargeables, et en ce que ledit véhicule comprend en outre au moins un panneau glissière sur la partie avant et/ou arrière dudit véhicule, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer automatique en fonction de la nature de la navigation pour permettre l'entrée et/ou la sortie d'eau nécessaire pour le maintien en surface ou en semi-immersion ou en immersion totale dudit véhicule et pour l'ajustement de la pesée et de l'assiette en plongée. Avantageusement, le volume disponible V comprend en outre une chambre volumétrique rigide ou élastique CV, notamment un boyau en matériau rigide ou élastique capable d'occuper tout ou une partie du volume disponible V, de façon à ce qu'une variation même faible de flux du fluide dans ladite chambre permet d'adapter la force de pesanteur apparente du véhicule en fonction de la nature de la navigation et en ce que le flotteur comprend en outre des panneaux amovibles d'étanchéité jouant le rôle de safran de direction en plongée de façon à manoeuvrer ledit véhicule même à des faibles vitesses de l'ordre du noeud, et en ce que le propulseur est un propulseur intégré, notamment électrique comprenant un rotor et un stator dans le carénage de l'hélice permettant d'obtenir une poussé suffisante par couplage avec ledit safran.

Avantageusement, le véhicule selon l'invention comprend au moins deux barres de plongée amovibles et au moins un moyen de réglage RS de la position des safrans comprenant quatre positions : une position hermétique pour la navigation en surface, une position haute pour la navigation en semi-immersion, une position latérale pour la navigation submersible et une position close pour la fermeture des tuyères. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, en immersion totale, tout l'habitacle du véhicule est maintenu à la pression ambiante par l'intermédiaire d'un système de circulation et/ou d'alimentation d'air conditionnée alimenté par les réservoirs de gaz sous pression, notamment à air sous pression. Avantageusement, le véhicule selon l'invention comprend en outre au moins un moyen d'émission de projectile EP constituant un système de défense à feu et en ce que le moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF comprend au moins deux régleurs disposés à l'avant et à l'arrière dudit véhicule, et un moyen de contrôle de la navigation CN doté d'un système de géolocalisation GPS. Avantageusement, le flotteur est amovible et interchangeable et en ce que le véhicule selon l'invention comprend en outre des moyens de clipsage et/ou de fixation permettant de fixer les flotteurs sur la coque. L'invention concerne également un procédé de navigation du véhicule selon l'invention decrite précédemment, dans lequel, pour la navigation en surface, les panneaux glissières avant et/ou arrière sont fermés, le volume V disponible est rempli d'air, les safrans se placent en position hermétique.

Avantageusement, l'invention concerne également un procédé de navigation dans lequel, pour la navigation en semi-immersion, les panneaux glissières avant et/ou arrière s'ouvrent partiellement ou totalement pour remplir, partiellement ou totalement, le volume disponible V par le fluide contenu dans le milieu de la navigation, tout en ajustant la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide nécessaire pour maintenir le véhicule en navigation semi-immersion et les safrans se placent en position haute. Avantageusement, l'invention concerne également un procédé de navigation dans lequel, pour la navigation en submersible, les panneaux glissières avant et/ou arrière s'ouvrent pour faire entrer l'eau dans le volume V ou dans la chambre volumétrique rigide ou élastique et l'air contenu dans ledit volume ou chambre volumétrique est évacué en fonction des conditions de navigation, notamment par le réglage de la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide entré et/ou évacué, les barres de pongée se déploient automatiquement et les safrans se placent dans une position adaptée, notamment latérale, afin de dévier le flux d'eau sous la coque pour favoriser le déplacement et la pénétration dudit véhicule dans l'eau, notamment en embarcation submersible.

Avantageusement, l'invention concerne également un procédé de navigation dans lequel, pour le retour en surface, le volume disponible V se vide par gravité en marche avant en fonction de l'angle d'incidence TETA dudit véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention, prises seuls ou en combinaison, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective du véhicule d'embarcation hybride submersible en navigation de surface ; Figure 2 est une vue du dessus de la figure 1 ; Figure 3 est une vue trois quart arrière de la figure 1 en navigation de type immersion totale; Figure 4 est une autre vue en perspective de la figure 1 en navigation de type immersion totale. Les figures 1, 2, 3 et 4 montrent un véhicule (1) d'embarcation hydrique submersible semi-rigide d'au moins 3 mètres de long et d'au moins 700 kilogrammes de poids, capable de se déplacer en surface, en immersion totale, en semi-immersion dans un liquide, notamment dans l'eau. Le véhicule est appelé hybride par ce qu'il est alimenté par deux types de moteurs de nature différente, notamment un moteur électrique et un moteur thermique. Sa faible dimension permet de réduire suffisamment la traînée hydrodynamique en semi-immersion et n'augmente pas en surface et/ou ne dégrade pas la tenue en mer, en embarcation de surface ou en semi-immersion. Sa faible dimension permet également de réaliser les opérations de manoeuvre les plus délicats possible même à des vitesses considérables. Ce véhicule comprend principalement une coque rigide (2), un flotteur (3), un habitacle (4). La coque (2) a une forme hydrodynamique en U adaptée de façon à éviter une portance induite. Le flotteur (3) est également en forme de U ou de tube gonflé. Le flotteur (3) et la coque (2) forment deux pièces différentes, qui peuvent être interchangeables et/ou amovibles. L'habitable comprend au moins une cabine de commande CC pouvant être recouverte d'une enveloppe amovible (6) en matériau rigide, notamment transparente, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer en fonction de la nature de la navigation, notamment en cas d'immersion totale ou semi-immersion.

Ce véhicule est appelé embarcation submersible semi-rigide par le fait que la coque et le flotteur ne sont pas fait en une seule pièce. La coque est faite en matériaux rigide capable d'évoluer à des profondeurs considérables sous l'eau, notamment en matériaux composites résistant à des fortes contraintes de pression.

La coque forme l'enveloppe extérieure du véhicule. Elle est constituée du bordé et est étanche en totalité pour immerger à des profondeurs de plus 6000 mètres dans un liquide, notamment l'eau et a généralement une forme étudiée, notamment celle en U, pour qu'elle puisse se déplacer assez facilement dans le liquide tout en tenant compte des contraintes aux différentes échelles de la navigation (en surface comme en immersion total ou en semi-immersion). La coque et le flotteur forment ce l'on appelle le flotteur semi-rigide submersible compact, c'est-à-dire, l'élément assurant la flottabilité et l'étanchéité du véhicule. La forme de la coque et celui du flotteur choisi permettent de réduire la traînée hydrodynamique en submersion et n'augmentent pas en surface et ou ne dégradent pas la tenue à la mer en embarcation de surface ou en semi- immersion. Ce qui différencie le véhicule selon l'invention aux véhicules submersibles existants. Cette forme de coque est également choisie pour réduire le bruit et améliorer la vitesse en surface ou en semi-immersion ou en immersion totale. Avantageusement, le flotteur (3) est amovible et/ou interchangeable. De cette façon, en cas de panne d'un des propulseurs et/ou de défaut de flotteur, il est possible d'échanger un flotteur par un autre ou d'utiliser un seul moteur pendant le temps de la manoeuvre de remplacement. D'où l'intérêt de la semi-rigidité. Le flotteur (3) et la coque rigide (2) sont reliés par l'intermédiaire de moyens de liaisons connus dans le domaine du nautique, notamment des bateaux semi-rigide. Il comprend éventuellement des moyens de clipsage et/ou de fixation permettant de fixer les flotteurs sur la coque et/ou d'effectuer les opérations d'échanges de flotteurs (3). Le flotteur semi-rigide compact selon l'invention comprend en outre une protection balistique constituée d'une enveloppe comprenant des matériaux de haute qualité comme l'aramide tissé, le polyéthylène haute performance, ou des matériaux composites résistant aux chocs balistiques. Ces matériaux ont, en générale, un poids minimum pour une protection élevée. La protection balistique est dans certain cas, définit en fonction de la nature de la navigation (en surface ou en semi- immersion ou en immersion totale) et de la mission, basés sur une combinaison de céramiques en fibres formant un ensemble de panneaux balistiques amovibles d'une grande flexibilité, démontable rapidement. Le véhicule selon l'invention comprend en outre, des moyens de réglage de l'assiette RA pour améliorer l'écoulement de l'eau sur les parties arrière. Ce moyen de réglage comprend un système électronique couplé à un ensemble constitué des caisses d'assiette à l'avant et à l'arrière de la coque (2) et/ou éventuellement sur les flotteurs (3) remplies plus ou moins d'un liquide, permettant de régler l'équilibre longitudinal (répartition longitudinale des poids à bord) du véhicule, en faisant passer de l'eau de l'avant à l'arrière et réciproquement.

Le véhicule selon l'invention comprend également, un moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF, constitué par un ensemble électronique couplé aux moyens de contrôle de l'assiette. Ce moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF permet d'ajuster la force de pesanteur en fonction des conditions de navigation et/ou du milieu.

Le flotteur (3) selon l'invention, est un flotteur à portance variable. En effet, il facilite le redressement automatique du véhicule et évite tout devers inopiné. Ledit flotteur (3) comprend au moins une tuyère (5) qui comprend un propulseur (7). Ledit flotteur (3) comprend également, un volume disponible V capable d'être rempli d'air ou d'un fluide de densité supérieure ou égale à 1 en fonction de la nature de la navigation. Ledit flotteur (3) se compose principalement de matériaux étanches qui constituent la réserve de stabilité. Ledit véhicule comprend en outre au moins un moyen d'alimentation en air comprimé AC, des moyens échangeurs de fluide EF, notamment de remplissage et de vidange de fluide, capable de remplacer ledit fluide en fonction de la nature de la navigation, notamment l'air ou l'eau par l'eau ou l'air, en vue d'adapter la force de la pesanteur du véhicule avec les conditions de la navigation.

Le véhicule comprend en outre un trou sous la coque, nécessaire à l'alimentation en air en navigation submersible c'est-à-dire, en immersion totale. Le flotteur (3) se remplie très rapidement par une prise d'eau lorsque le flotteur est immergé. Une fois le bateau redressé, l'eau se vide par le clapet arrière (panneau glissière (10)) suivant le plan incliné de la paroi interne.

Le véhicule est alimenté par un système de propulsion qui comprend au moins un moteur thermique cloisonné (8) par un caisson étanche muni de vérins et au moins un moteur électrique (9) alimenté par des batteries rechargeables. Le véhicule comprend notamment au moins un panneau glissière (10) sur la partie avant et/ou arrière dudit véhicule, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer automatique en fonction de la nature de la navigation pour permettre l'entrée et/ou la sortie d'eau nécessaire pour le maintien en surface ou en semi-immersion ou en immersion totale dudit véhicule et pour l'ajustement de la pesée et de l'assiette en plongée. Ainsi, de façon générale, le véhicule selon l'invention permet : en embarcation de surface, une poussée d'Archimède supérieur à la masse du véhicule, donc une priorité aux volumes de flottabilité à faibles densités, une forme de coque compatible avec des états de mers importants et une assiette positive à l'arrêt ou à faible vitesse ; en embarcation sous-marin, un poids apparent rapprochant de la neutralité et réglable en plongée, une forme offrant un maitre couple symétrique de l'engin pour ne pas avoir de portance induite, une assiette nulle en navigation, à l'arrêt ou en propulsion.

Selon d'autre caractéristique de l'invention, le volume disponible V comprend en outre une chambre volumétrique rigide ou élastique CV, notamment un boyau en matériau rigide ou élastique capable d'occuper tout ou une partie du volume disponible V, de façon à ce qu'une variation même faible de flux du fluide dans ladite chambre permet d'adapter la force de pesanteur apparente du véhicule en fonction de la nature de la navigation. Le boyau en matériau élastique peut être un système à chambre à air gonflable assurant les fonctions de : en navigation de surface, la chambre à air est gonflée avec de l'air et occupe l'ensemble du volume disponible V ; en immersion totale, la chambre à air se vide par contact avec le flux d'eau entrant dans le volume disponible. Avantageusement, le flotteur (3) comprend en outre des panneaux amovibles (11) d'étanchéité, jouant le rôle de safran de direction en plongée, de façon à manoeuvrer ledit véhicule même à des faibles vitesses, notamment de vitesse de l'ordre du noeud et, le propulseur (7) est un propulseur intégré, notamment électrique comprenant un rotor et un stator dans le carénage de l'hélice (14) permettant d'obtenir une poussée suffisante par couplage avec ledit safran (11). Le flotteur (3) étanche conçu, permet de maintenir une grande étanchéité et stabilité en surface et en plongée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le véhicule comprend au moins deux barres de plongée amovibles (12) et au moins un moyen de réglage RS de la position des safrans comprenant quatre positions : une position hermétique pour la navigation en surface, une position haute pour la navigation en semi-immersion, une position latérale pour la navigation submersible et une position close pour la fermeture des tuyères. La position hermétique, est la position qui permet au véhicule de naviguer en surface. Dans cette position, les safrans sont en position flotteur hermétique, c'est dire, les safrans ferment complètement les propulseurs dans le compartiment propulseur (tuyère). Le véhicule est alimenté principalement par le moteur thermique. Tous les panneaux glissières (11) sont fermés. Les flotteurs sont remplis d'air. La position haute correspond à la phase de changement de configuration et à la navigation en semiimmersion. Les safrans s'ouvrent et se mettent dans une position parallèle au plan supérieur du véhicule. Le plan supérieur est le plan comprenant l'axe XX'. Le véhicule est principalement alimenté par le moteur thermique et/ou électrique en fonction de la nature de la manoeuvre. Les panneaux glissières (1) s'ouvrent pour faire rentrer l'eau nécessaire au maintien du véhicule en semi-immersion. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, en immersion totale, tout l'habitacle (4) est maintenu à la pression ambiante, particulièrement à la pression atmosphérique, par l'intermédiaire d'un système de circulation et/ou d'alimentation d'air conditionnée alimenté par les réservoirs de gaz sous pression, notamment à air sous pression. En effet, Le renouvellement de l'air des volumes intérieurs est un problème important dans le domaine de l'architecture et de la conception des habitacles des véhicules submersibles. Ses enjeux concernent le confort, la santé, mais aussi les économies d'énergie car, pendant la phase d'immersion totale, il y a un changement d'environnement. Ainsi pour maintenir les membres de l'équipage dans de bonne condition, l'air dans l'habitable (4) est conditionnée. Eventuellement, lorsque la profondeur de croisière correspondant à sa mission ou à son déplacement submersible est atteinte, un trou se trouvant sous la coque permet de régénérer l'air facilement.

Avantageusement, le véhicule selon l'invention possède une coque intérieure épaisse et une coque extérieure mince qui assure l'hydrodynamisme (faculté physique à se déplacer rapidement dans l'eau), soutes extérieures, les antennes des senseurs, les panneaux et les sas d'accès à bord. Le flotteur et la coque forment deux pièces indépendantes et différentes et ne sont pas faites en une seule pièce. Le remplissage ou la vidange du flotteur permet la prise de plongée (ouverture des purges ou panneaux glissières pour faire pénétrer l'eau dans le ballast) et le retour en surface (en chassant de l'air comprimé pour les vider). Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF comprend au moins deux régleurs disposés à l'avant et à l'arrière dudit véhicule, et un moyen de contrôle de la navigation CN doté d'un système de géolocalisation GPS. Lesdits régleurs sont remplis plus ou moins d'eau. L'admission d'eau se fait par pression et la vidange se fait par une pompe volumétrique ou par une chasse à air. Ceci, pour permettre d'ajuster le poids apparent du véhicule en fonction de la poussée d'Archimède. Les barres de plongée (12), qui permettent de faire varier l'immersion, sont principalement constituées par une paire à l'avant ou sur le massif, couplées avec les safrans (11) constituant la barre de direction. Ces barres de plongée (12) et les safrans peuvent dans certain cas être rétractables. Avantageusement, le véhicule comprend en outre un lest largable de sécurité qui pourrait permettre, en cas de panne ou de difficulté de fonctionnement, à un véhicule alourdi par une voie d'eau de remonter en surface. Il comprend éventuellement une réserve d'air comprimée, complétée par des compresseurs d'air pour chasser l'eau des flotteurs (3) et faire surface. La coque (2) dispose éventuellement de caisses d'assiette, à l'avant et à l'arrière, permettant de régler l'équilibre longitudinal (répartition longitudinale des poids à bord) du véhicule, en faisant passer de l'eau de l'avant à l'arrière, sur les côtés et réciproquement ; Avantageusement, le véhicule comprend éventuellement un massif, partie intégrante de la coque extérieure et abritant l'ensemble des mâts périscopiques hissables (périscopes, antennes diverses et tube d'air) et permettant d'assurer la veille et la navigation en surface et semi-immersion et constituant le moyen de contrôle de la navigation CN.

Avantageusement, le véhicule comprend une source d'énergie comprenant des accumulateurs électriques rechargés par des génératrices couplées à des moteurs diesels ou à des dispositifs anaérobies. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le véhicule comprend en outre un moyen adaptatif MA, permettant le fonctionnement les moteurs thermiques à l'immersion périscopique ou en mission de retour en surface couplé à un tube d'air et à un échappement dans l'eau. Il comprend en plus un système de veille et de détection, principalement acoustiques, composés de sonars passifs et actifs, pouvant être utilisés en plongée, en semi-immersion et en navigation de surface. À l'immersion périscopique, le véhicule peut utiliser par l'intermédiaire de mâts hissables, des moyens de détection électromagnétique actif (radar) ou passif (détecteurs de radars), optronique (périscopes de veille et d'attaque auxquels sont associés des dispositifs vidéo, de vision infra-rouge et d'amplification de lumière); Avantageusement, le système de navigation CN, comprenant classiquement compas gyroscopique, loch et sondeur bathymétrique, généralement centrale à inertie et récepteur GPS sur une antenne périscopique et parfois d'un périscope de visée astrale (permettant de faire un point astronomique à l'immersion périscopique). Le système de navigation CN comprend également des moyens de communication acoustique (téléphone sous-marin) et radio : récepteurs HF, UHF, VHF, etc, et des moyens de communications par satellites avec des antennes sur des mâts périscopiques, récepteurs à très basse fréquence avec antenne filaire remorquée ou sur un cadre dans le massif (les ondes VLF peuvent en effet être reçues à quelques mètres d'immersion) et des antennes UHF, VHF remorquées ; Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le véhicule comprend en outre au moins un moyen d'émission de projectile EP constituant un système de défense à feu. Ce moyen peut être une arme de poing ou tout autre système balistique susceptible d'émettre un projectile. Ce moyen d'émission de projectile EP comprend un système d'arme permettant de lancer en plongée, en semi-immersion et en surface, des torpilles, des mines, des missiles antinavires, des missiles de croisière, et des missiles balistiques. Le véhicule est éventuellement équipé de missiles anti-aériens (principalement contre hélicoptères). Il dispose par ailleurs de systèmes de lancement de leurres sonars et antitorpilles. Le moyen d'émission de projectile EP comprend également un système de combat (un calculateur central) qui assure l'intégration desdits systèmes précédemment énumérés et permet d'effectuer les calculs nécessaires à la détermination de la cinématique des détections, de présenter la situation tactique et de calculer les éléments de tir ; Un protocole de fonctionnement relatif à la conduite du véhicule est défini pour améliorer la sécurité de l'équipage.

Pour la navigation en surface, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière sont fermés, le volume V disponible est rempli d'air, les safrans (11) se placent en position hermétique. Pour la navigation en semi-immersion, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière s'ouvrent partiellement ou totalement pour remplir, partiellement ou totalement, le volume disponible V par le fluide contenu dans le milieu de la navigation, tout en ajustant la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide nécessaire pour maintenir le véhicule en navigation semi-immersion et les safrans (11) se placent en position haute. Pour la navigation en submersible, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière s'ouvrent pour faire entrer l'eau dans le volume V ou dans la chambre volumétrique rigide ou élastique et l'air contenu dans ledit volume ou chambre volumétrique est évacué en fonction des conditions de navigation, notamment par le réglage de la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide entré et/ou évacué, les barres de plongée (12) se déploient automatiquement et les safrans (11) se placent dans une position adaptée, notamment en position latérale, afin de dévier le flux d'eau sous la coque pour favoriser le déplacement et la pénétration dudit véhicule dans l'eau, notamment en embarcation submersible.

La position latérale correspond à la position de navigation en immersion totale. Les safrans s'ouvrent et se mettent dans une position parallèle au plan vertical du véhicule. Le plan vertical est le plan perpendiculaire au plan supérieur du véhicule. Le véhicule est principalement alimenté par le moteur thermique et/ou électrique en fonction de la nature de la manoeuvre. Les panneaux glissières (1) s'ouvrent pour faire rentrer l'eau nécessaire au maintien du véhicule en semi- immersion. Pour le retour en surface, le volume disponible V se vide par gravité en marche avant en fonction de l'angle d'incidence TETA dudit véhicule. Les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière se ferment pour vider l'eau dans le volume V ou dans la chambre volumétrique rigide ou élastique et réintroduit l'air dans ledit volume ou chambre volumétrique en fonction des conditions de navigation, notamment par le réglage de la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide évacué et/ou entrée, les barres de pongée (12) se rangent automatiquement dans son compartiment de rangement une fois le véhicule arrivé en surface, et les safrans (11) se placent dans une position adaptée, notamment en position close, afin de dévier le flux d'eau sous la coque pour favoriser le déplacement dudit véhicule vers la surface.

La position close correspond à la position de navigation de retour vers la surface. Les safrans ferment les propulseurs électriques, le moteur thermique se met en marche. Le véhicule est principalement alimenté par le moteur thermique et éventuellement électrique en fonction de la nature de la manoeuvre. Les panneaux glissières (1) se ferment également pour éviter toute entrée d'eau nécessaire. Le volume V se vide d'eau et se remplit d'air. Le véhicule selon l'invention présente l'avantage : d'avoir un flotteur (11) étanche en surface et en semi-immersion capable d'être utilisé en plongée (immersion totale) comme tuyères de deux propulseurs latéraux ; par le fait qu'il est possible de remplacer le volume d'air du flotteur transformé en tuyères de propulsion par de l'eau pour modifier la poussée d'Archimède exercée sur ledit véhicule en vue de rapprocher le poids apparent dudit véhicule de la neutralité ; d'avoir une juste répartition des charges et des densités permettant d'avoir un véhicule submersible stable en plongée ; d'utiliser les panneaux amovibles d'étanchéité du flotteur comme safran de direction en plongée de façon à avoir une manoeuvrabilité même à des faibles vitesses. D'avoir une structure en deux pièces, une coque rigide U et un flotteur en U, amovible et interchangeable. On voit donc qu'il est possible de réaliser de façon industrielle un véhicule hybride submersible semi-rigide compact permettant de naviguer et d'intervenir très rapidement, en surface, en semi- immersion, en immersion totale. Contrairement aux préjugés qui consistaient à croire qu'il est impossible de concevoir un véhicule hybride submersible semi-rigide compact dont lequel, la coque et le flotteur ne sont pas faites en une seule pièce et dont lequel, la coque est rigide et le flotteur en forme U amovible et interchangeable, l'invention présentée ici permet de montrer qu'en utilisant le véhicule décrite dans cette invention, il est possible de résoudre le problème précédemment cité. L'invention permet par exemple de concevoir une architecture de véhicule hybride permettant d'une part une utilisation en tant qu'embarcation de surface, d'autre part une utilisation en tant que véhicule sous-marin stabilisé et, de manière complémentaire, une navigation en semi-immersion. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1) Véhicule (1) d'embarcation hybride submersible semi-rigide d'au moins 3 mètres de long et d'au moins 700 kilogrammes de poids, capable de se déplacer en surface, en immersion totale et en semi-immersion dans un liquide, notamment dans l'eau, ledit véhicule (1) comprenant au moins une coque (2) rigide ayant une forme hydrodynamique en U adaptée de façon à éviter une portance induite, au moins un flotteur (3) en forme de U ou en forme de tube gonflé solidaire à ladite coque (2), au moins un habitacle (4) comprenant au moins une cabine de commande CC pouvant être recouverte d'une enveloppe (6) amovible en matériau rigide, notamment transparent, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer en fonction de la nature de la navigation, notamment en cas d'immersion totale ou semi-immersion, ladite coque et ledit flotteur formant un flotteur semi-rigide submersible compact c'est-à-dire l'élément assurant la flottabilité et l'étanchéité dudit véhicule, ledit flotteur semi-rigide compact ayant une protection balistique et comprenant en outre des moyens de réglage de l'assiette RA, au moins un moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF permettant d'ajuster ladite force en fonction des conditions de navigation et/ou du milieu, caractérisé en ce que ledit flotteur (3) et ladite coque étant un flotteur et une coque à portance variable, ledit flotteur comprenant au moins une tuyère (5) et un volume disponible V capable d'être rempli d'air ou d'un fluide de densité supérieure ou égale à 1 en fonction de la nature de la navigation, ladite tuyère comprenant au moins un propulseur (7), et en ce que ledit véhicule comprenant en outre au moins un moyen d'alimentation en air comprimé AC, des moyens échangeurs de fluide EF notamment de remplissage et de vidange du fluide, capable de remplacer ledit fluide en fonction de la nature de la navigation, notamment l'air ou l'eau par l'eau ou l'air, en vue d'adapter la force de la pesanteur apparente dudit véhicule avec les conditions de la navigation.
2. 2) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de propulsion dudit véhicule comprend au moins un moteur thermique cloisonné (8) par un caisson étanche muni de vérins et au moins un moteur électrique (9) alimenté par des batteries rechargeables, et en ce qu'il comprend en outre au moins un panneau glissière (10) sur la partie avant et/ou arrière dudit véhicule, capable de s'ouvrir et/ou de se fermer automatique en fonction de la nature de la navigation pour permettre l'entrée et/ou la sortie d'eau nécessaire pour le maintien en surface ou en semi-immersion ou en immersion totale dudit véhicule et pour l'ajustement de la pesée et de l'assiette en plongée.
3. 3) Véhicule selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit volume disponible V comprend en outre une chambre volumétrique rigide ou élastique CV, notamment un boyau en matériau rigide ou élastique capable d'occuper tout ou une partie du volume disponible V, de façon à ce qu'une variation même faible de flux du fluide dans ladite chambre permet d'adapter la force de pesanteur apparente du véhicule en fonction de la nature de la navigation et en ce que ledit flotteur (3) comprend en outre des panneaux amovibles (11) d'étanchéité jouant le rôle de safran de direction en plongée de façon à manoeuvrer ledit véhicule même à des faibles vitesses de l'ordre dunoeud, et en ce que le propulseur (7) est un propulseur intégré, notamment électrique comprenant un rotor et un stator dans le carénage de l'hélice (14) permettant d'obtenir une poussé suffisante par couplage avec ledit safran (11).
4. 4) Véhicule selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux barres de plongée amovibles (12) et au moins un moyen de réglage RS de la position des safrans comprenant quatre positions : une position hermétique pour la navigation en surface, une position haute pour la navigation en semi-immersion, une position latérale pour la navigation submersible et une position close pour la fermeture des tuyères.
5. 5) Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, en immersion totale, tout l'habitacle (4) est maintenu à la pression ambiante par l'intermédiaire d'un système de circulation et/ou d'alimentation d'air conditionnée alimenté par les réservoirs de gaz sous pression, notamment à air sous pression.
6. 6) Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un moyen d'émission de projectile EP constituant un système de défense à feu et en ce que le moyen de contrôle de la force de la pesanteur apparente CF comprend au moins deux régleurs disposés à l'avant et à l'arrière dudit véhicule, et un moyen de contrôle de la navigation CN doté d'un système de géolocalisation GPS.
7. 7) Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le flotteur (11) est amovible et interchangeable et en ce qu'il comprend en outre des moyens de clipsage et/ou de fixation permettant de fixer les flotteurs (3) sur la coque.
8. 8) Procédé de navigation du véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 dans lequel, pour la navigation en surface, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière sont fermés, le volume V disponible est rempli d'air, les safrans (11) se placent en position hermétique.
9. 9) Procédé de navigation du véhicule selon la revendication 8 dans lequel, pour la navigation en semi-immersion, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière s'ouvrent partiellement ou totalement pour remplir, partiellement ou totalement, le volume disponible V par le fluide contenu dans le milieu de la navigation, tout en ajustant la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide nécessaire pour maintenir le véhicule en navigation semi-immersion et les safrans (11) se placent en position haute.
10. 10) Procédé de navigation du véhicule selon la revendication 8 ou 9 dans lequel, pour la navigation en submersible, les panneaux glissières (10) avant et/ou arrière s'ouvrent pour faire entrer l'eau dans le volume V ou dans la chambre volumétrique rigide ou élastique et l'air contenu dans ledit volume ou chambre volumétrique est évacué en fonction des conditions de navigation, notamment par le réglage de la force de la pesanteur apparente en fonction du flux de fluide entréet/ou évacué, les barres de pongée (12) se déploient automatiquement et les safrans (11) se placent dans une position adaptée, notamment latérale, afin de dévier le flux d'eau sous la coque pour favoriser le déplacement et la pénétration dudit véhicule dans l'eau, notamment en embarcation submersible.
11. 11) Procédé de navigation du véhicule selon la revendication 10 dans lequel, pour le retour en surface, le volume disponible V se vide par gravité en marche avant en fonction de l'angle d'incidence TETA dudit véhicule.10