Le domaine de l’invention est celui des véhicules marins destinés à se déplacer de façon immergée dans un liquide, notamment des véhicules sous-marins. Elle concerne plus particulièrement les véhicules sous-marins.

Elle se rapporte notamment aux véhicule sans équipage aussi appelés UUV en référence à l’expression anglo-saxonne (« Unmanned Underwater Vehicle », qui peuvent des véhicules autonomes aussi appelés AUV en référence à l’expression anglo-saxonne (« Autonomous Underwater Vehicle ») ou des véhicules non autonomes aussi appelés ROV en référence à l’expression anglo-saxonne « remotely operated vehicle ».

Les véhicules sous-marins doivent régulièrement remonter à la surface pour diverses raisons (faire le plein d’énergie, communiquer avec un débit de transmission important, procéder à une récupération, réaliser des mesures...).

Ces véhicules sous-marins comprennent donc une charge utile comprenant par exemple une antenne de télécommunication ou une caméra destinée à être utilisée au-dessus de la surface de l’eau. Le véhicule sous- marin doit alors être capable d’amener cette charge utile à une altitude suffisante au-dessus de la surface de l’eau, souvent à plusieurs mètres au- dessus de la surface de l’eau afin, afin de permettre un bon fonctionnement de la charge utile. On souhaite par exemple émettre et/ou recevoir des ondes radioélectriques avec de bonnes performances ou acquérir des images de bonne qualité d’un paysage situé au-dessus de la surface de l’eau. Par ailleurs, certaines applications requièrent une orientation du mât la plus stable possible selon un axe vertical fixe par rapport au référentiel terrestre.

Les charges utiles telles que des antennes sont généralement installées à l’extrémité d’un mât déployable qui est rangé lorsque le véhicule sous-marin évolue en profondeur et qui est déployé lorsque l’engin remonte vers la surface de l’eau, pour amener la charge utile au-dessus de la surface de l’eau à une altitude suffisante.

Dans les gros véhicules sous-marins, on prévoit un mât s’étendant selon un axe radial du corps du véhicule sous-marin. L’axe radial est défini par rapport à un axe longitudinal d’un corps du véhicule sous-marin. Le corps du véhicule sous-marin est allongé selon l’axe longitudinal. Dans une configuration escamotée, le mât est replié à l’intérieur du corps du véhicule sous-marin. Cela permet de limiter la traînée hydrodynamique du véhicule sous-marin lorsque celui-ci avance totalement immergé. Pour placer la charge utile au-dessus de la surface de l’eau, le véhicule sous-marin remonte à la surface et le mât est translaté selon l’axe radial de sorte à s’étendre au-dessus du corps du véhicule sous-marin selon un axe vertical. La stabilité du mât est obtenue grâce à l’inertie de l’ensemble et grâce à une longueur du véhicule supérieure à la longueur des vagues. Les véhicules de taille plus petite (d’une centaine de kg munis d’une charge utile de quelques kg au bout d’un mât de plusieurs mètres) utilisant ce type de mâts sont très instables dès qu’il y a un peu de houle. En effet, le véhicule flottant à la surface de la mer suit la surface de l’eau et subit un mouvement de roulis et tangage. Si une utilisation de la charge utile intégrée au mât nécessite une certaine stabilité du mât alors ses performances dépendent de l’état de mer.

Des solutions pour améliorer la stabilité du mât consistent à prévoir des moyens pour faire varier l’assiette longitudinale du corps du véhicule sous-marin (« pitch » en terminologie anglo-saxonne) de façon à permettre d’orienter l’axe longitudinal du corps du véhicule sous-marin selon une direction sensiblement verticale lorsque l’engin sous marin flotte à la surface de l’eau dans une configuration. Une première solution de ce type est décrite dans la demande de brevet GB 2 335 888 et représentée sur la figure 1. Le mât 1 muni de la charge utile s’étend verticalement au-dessus de la surface S de l’eau et est aligné avec l’axe longitudinal xe du corps 3 du véhicule sous-marin 4. Dans cette solution le mât 1 s’étend longitudinalement sensiblement selon l’axe longitudinal xe du corps 3 du véhicule sous-marin 4 et est mobile en translation selon cet axe de sorte à pouvoir être escamoté, à l’intérieur du corps 3 du véhicule sous-marin 4 véhicule, ou sorti à l’extérieur du corps du véhicule sous-marin, comme représenté sur la figure 1 , vers l’avant du corps 3. L’assiette longitudinale du corps 3 du véhicule sous-marin 4 est modifiée par translation d’une masse 5 interne au corps 3 du véhicule sous-marin 4 selon l’axe longitudinal xe ou par des gouvernes.

Une deuxième solution est décrite dans la demande de brevet US 20080132130 et est représentée sur la figure 2. Dans cette solution un premier mât 100 muni de la charge utile est relié au corps 102 d’un engin flottant par une première liaison pivot 103 d’axe perpendiculaire à l’axe longitudinal xl du corps de l’engin flottant et disposée à proximité d’une première extrémité longitudinale 104 du corps 102 de l’engin flottant. Un deuxième mât 105 est relié au corps 102 de l’engin flottant par une deuxième liaison pivot 106 d’axe parallèle à celui de la première liaison pivot 103 et disposée à proximité de la deuxième extrémité longitudinale 107 du corps de l’engin flottant. Ce deuxième mât 105 se déploie de façon à modifier la position du centre de gravité du véhicule sous-marin le long de l’axe longitudinal xl du corps de l’engin flottant pour faire varier l’assiette longitudinale du corps 102 de façon à amener l’engin dans une position stable dans laquelle il flotte à la surface de l’eau avec les deux mâts 100, 105 et le corps 102 du véhicule sous-marin verticaux comme représenté sur la figure 2. Des gouvernes permettent également de modifier l’assiette longitudinale du corps de l’engin flottant.

Certaines applications définies dans le cadre de l’invention nécessitent de faire tourner sur lui-même en stationnaire, le mât stabilisé selon une direction sensiblement verticale, par exemple, pour acquérir ou émettre des informations selon différentes directions radiales à un axe vertical. Il peut par exemple être nécessaire de faire tourner une antenne radioélectrique autour d’un axe vertical fixe par rapport au référentiel terrestre pour l’amener dans une orientation correcte lui permettant de communiquer avec une autre antenne ou, lorsque l’antenne est une antenne de réception, pour déterminer une direction d’une source autour de l’axe vertical par détermination de la direction selon laquelle le signal reçu est maximal. Il peut aussi être nécessaire de réaliser des images ou des acquisitions ou émissions de signaux radioélectriques sur 360° autour d’un axe vertical fixe.

Or, les solutions représentées sur les figures 1 et 2 ne permettent pas de réaliser ces fonctions.

Un but de l’invention est de limiter au moins un des inconvénients précités.

A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule marin apte à être immergé, comprenant un corps s’étendant longitudinalement selon un axe x et un mât s’étendant longitudinalement selon un axe xm, le étant muni d’une charge utile destinée à être utilisée au-dessus de la surface de l’eau, le véhicule marin étant susceptible d’être dans une configuration panoramique dans laquelle le mât s’étend au moins partiellement au-dessus de la surface de l’eau et s’étend longitudinalement selon une direction sensiblement verticale, le mât étant dans une configuration opérationnelle dans laquelle il dépasse du corps selon l’axe x, le véhicule marin comprenant un propulseur apte à générer un couple de rotation autour de l’axe xm, lorsque le véhicule marin est dans la configuration panoramique, de sorte à faire tourner le corps et le mât autour de l’axe xm.

Avantageusement, le propulseur et le mât sont agencés de sorte que lorsque l’axe xm est incliné par rapport à l’axe x dans la configuration panoramique, il existe un bras de levier non nul entre l’axe xm et le propulseur.

Avantageusement, le propulseur comprend deux hélices contrarotatives comprenant chacune des pâles dont l’incidence collective et cyclique autour d’une position neutre est variable, les hélices étant montées sur le corps de sorte à présenter un même axe de rotation fixe par rapport au corps, cet axe de rotation étant sensiblement parallèle à l’axe longitudinal x.

Avantageusement, le mât est relié au corps par une liaison pivot permettant de faire pivoter le mât par rapport au corps entre une configuration de rangement dans laquelle le mât est rabattu le long du corps et la configuration opérationnelle.

Avantageusement, le mât est susceptible d’être immobilisé dans la configuration opérationnelle.

Avantageusement, dans la configuration de rangement, l’axe xm s’étend sensiblement parallèlement à l’axe x.

Avantageusement, le véhicule marin est susceptible de présenter une flottabilité positive dans une configuration panoramique dite de stabilisation dans laquelle le corps est totalement immergé.

Avantageusement, le véhicule marin est susceptible de présenter une flottabilité positive dans une configuration panoramique dite de stabilisation dans laquelle le corps est totalement immergé, le mât traversant la surface de l’eau.

Avantageusement, le véhicule marin présente une section transversale plus petite qu’une section transversale du corps.

Avantageusement, le mât est relié au corps par une liaison pivot.

Avantageusement, la liaison pivot est disposée à proximité d’une première extrémité longitudinale du corps.

Avantageusement, le véhicule comprend des moyens de rotation configurés pour mettre en oeuvre, sur réception d’une commande de rotation, une étape de rotation lors de laquelle le propulseur génère un couple de rotation autour de l’axe de l’axe xm pour faire tourner le corps et le mât autour de l’axe xm, le véhicule marin étant dans une configuration panoramique.

Avantageusement, les moyens de rotation sont configurés pour mettre en oeuvre l’étape de rotation lorsque l’axe x est incliné par rapport à l’axe xm.

L’invention se rapporte également à un procédé de commande d’un véhicule marin selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de rotation, lors de laquelle le propulseur génère un couple de rotation autour de l’axe de l’axe xm dans la configuration panoramique de sorte à faire tourner le corps et le mât autour de l’axe xm.

Avantageusement, le procédé comprend une étape d’ajustement de la flottabilité, préalable à l’étape de rotation, pour amener le véhicule marin de sorte que le véhicule présente une flottabilité positive dans la configuration panoramique.

Avantageusement, l’étape d’ajustement est réalisée de sorte que le corps soit totalement immergé dans la configuration panoramique, le mât traversant la surface de l’eau.

Avantageusement, le procédé comprend une étape de déploiement du mât, préalable à l’étape de rotation, depuis une configuration de rangement, dans laquelle le mât est rabattu le long corps du véhicule marin, jusqu’à la configuration opérationnelle par pivotement du mât par rapport au corps autour d’une liaison pivot reliant le mât au corps.

Avantageusement, le procédé comprend une étape de réglage de l’assiette longitudinale du corps du véhicule marin, préalable à l’étape de rotation, de sorte que l’axe xm soit sensiblement vertical dans la configuration panoramique.

L’invention sera mieux comprise à l’étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d’exemples nullement limitatifs, et illustrés par des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 déjà décrite représente schématiquement un exemple d’engin sous-marin selon l’art antérieur,

- la figure 2 déjà décrite représente schématiquement un exemple d’engin flottant selon l’art antérieur, - la figure 3 représente schématiquement un véhicule marin selon l’invention dans une configuration panoramique, le mât étant dans une configuration opérationnelle,

- la figure 4 représente schématiquement le véhicule marin de la figure 3 dans lequel le mât est dans une configuration de rangement,

- la figure 5 représente schématiquement des organes d’un exemple de véhicule marin selon l’invention.

D’une figure à l’autre les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques.

L’invention se rapporte notamment à un véhicule sous-marin 10 comme représenté sur la figure 3. Un véhicule sous-marin est un véhicule submersible capable de se déplacer sous l’eau, c'est-à-dire de façon totalement immergée. L’invention s’applique également à un véhicule de surface, c'est-à-dire à un véhicule flottant destiné à flotter à la surface de l’eau et non destiné à être totalement immergé, c'est-à-dire présentant une flottabilité positive.

L’invention sera décrite ci-après en référence à un véhicule sous- marin mais elle s’applique à tout véhicule marin.

Le véhicule sous-marin 10 comprend un corps 1 1 s’étendant longitudinalement selon un axe longitudinal x et un mât 12 lié au corps 1 1 du véhicule sous-marin. Le mât 12 est muni d’une charge utile 13 destinée à être utilisée au-dessus de la surface S de l’eau.

La charge utile 13 comprend au moins un émetteur et/ou au moins un récepteur. La charge utile peut comprendre un émetteur apte à émettre des ondes radioélectriques ou antenne d’émission radioélectrique et/ou un récepteur apte à recevoir des ondes radioélectriques ou antenne de réception radioélectrique et/ou un récepteur apte à recevoir des ondes lumineuses ou capteur d’image et/ou un émetteur d’images ou d’un rayon lumineux.

Avantageusement, la charge utile 13 ou au moins un émetteur et/ou au moins un récepteur de la charge utile 13 est solidaire du mât 12.

Cette rotation est réalisée en utilisant le propulseur.

La charge utile ou au moins un émetteur et/ou au moins un récepteur de la charge utile 13 peut être monté pivotant par rapport au mât autour de l’axe du mât. Le véhicule sous-marin peut comprendre un actionneur permettant de faire pivoter la charge utile autour de l’axe du mât. Au moins un émetteur et/ou au moins un récepteur de la charge utile 13 peut être fixé au mât de manière amovible. Il est par exemple compris dans un réservoir apte à être fixé au mât et apte à se détacher du mât, par exemple pour élever un équipement de communication au dessus de la surface de l’eau.

Dans l’exemple non limitatif des figures, le véhicule sous-marin comprend un réservoir 130 fixé, de façon définitive ou amovible, à une extrémité du mât 12 dans lequel est logée la charge utile 13. En variante, le mât comprend le réservoir.

Le véhicule sous-marin 10 comprend un corps 1 1 du véhicule sous- marin présentant une forme allongée selon un axe longitudinal x du véhicule sous-marin 10. Le véhicule sous-marin est par exemple destiné à se déplacer principalement selon l’axe longitudinal x.

Le mât 12 présente une forme allongée selon un axe longitudinal du mât xm.

Le mât est susceptible d’être dans au moins une configuration opérationnelle dans laquelle le mât 12 est en saillie par rapport au corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 selon l’axe x. Autrement dit, le mât 12 dépasse du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 dans la configuration opérationnelle. En d’autres termes, le véhicule 10 présente, dans la configuration opérationnelle, une dimension, prise selon l’axe x, supérieure à la longueur du corps 1 1 du véhicule sous-marin puisque la longueur de la saillie formée par le mât 12, prise selon l’axe x, s’y ajoute. Plus précisément, dans la configuration opérationnelle, la charge utile 13 ou l’extrémité du mât la plus proche de la charge utile 13, dépasse du corps 1 1 selon l’axe x.

Avantageusement, dans la configuration opérationnelle, le mât 12 est solidaire du corps du véhicule sous-marin 10 en rotation autour de l’axe xm.

Le véhicule sous-marin 10 est susceptible d’être dans une configuration dite panoramique, dont un exemple est représenté sur la figure 3, dans laquelle le mât 12 s’étend au moins partiellement au-dessus de la surface de l’eau et s’étend longitudinalement selon une direction sensiblement verticale z définie dans un repère lié à la terre de sorte que la charge utile est disposée au-dessus de la surface de l’eau, c'est-à-dire qu’une extrémité 12a du mât s’étend au-dessus de la surface de l’eau. Autrement dit, l’axe longitudinal xm du mât 12 s’étend sensiblement verticalement dans la configuration panoramique. Dans la configuration panoramique, le mât est dans une configuration opérationnelle.

Si le mât 12 peut être dans plusieurs configurations opérationnelles, le véhicule est avantageusement apte à être dans une configuration dite panoramique pour chaque configuration opérationnelle du mât. En variante, le véhicule est apte à être dans une configuration panoramique pour au moins une configuration opérationnelle.

Selon l’invention, le véhicule sous-marin 10 comprend un propulseur 14 apte à générer un couple de rotation autour de l’axe xm permettant de faire tourner le corps 1 1 du véhicule sous-marin et le mât 12 autour de l’axe xm lorsque le véhicule sous-marin 10 est dans la configuration panoramique. Ainsi, le mât 12 et le corps 1 1 du véhicule marin 10 tournent autour de l’axe xm, fixe par rapport au référentiel terrestre, tout en restant dans la configuration panoramique. Il est ainsi possible de réaliser les fonctions, décrites précédemment, nécessitant une rotation du mât autour de son axe xm à altitude constante. Par ailleurs, le mât et le corps 11 étant solidaires en rotation autour de l’axe xm, il n’est pas nécessaire de prévoir de dispositif spécifique permettant de gérer l’enroulement des câbles reliant la charge utile au corps 1 1 lorsque le mât tourne autour de son axe contrairement à une solution dans laquelle le mât 12 tourne autour de son axe xm alors que le véhicule sous-marin est fixe par rapport au corps du véhicule sous-marin. Cette solution permet également d’éviter l’installation ou l’utilisation d’un actionneur permettant de faire pivoter le mât par rapport au corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 ou de faire pivoter la charge utile ou un émetteur ou récepteur de la charge utile autour de l’axe du mât. Si un tel actionneur est prévu, l’invention permet de réaliser la fonction de rotation panoramique en cas de panne de l’actionneur.

Avantageusement, mais non nécessairement, le propulseur 14 est un propulseur vectoriel apte à générer une poussée vectorielle, c'est-à-dire une poussée orientable par rapport au corps 1 1 du véhicule sous-marin 10.

Dans la suite de la demande de brevet, on appellera propulseur vectoriel, un propulseur apte à générer une poussée orientable. La propulsion dite vectorielle s’oppose à la propulsion conventionnelle dans laquelle l’orientation de gouvernes entraîne une modification de la portance générée par le flux de fluide entourant les gouvernes. La force générée par le fluide sur les gouvernes permet d’orienter le véhicule dans la direction recherchée. Une limite de cette forme de propulsion est la nécessité de générer un flux de fluide significatif autour du véhicule pour entraîner une évolution de portance des gouvernes permettant un changement de direction du véhicule. Autrement dit, il n’est pas possible par la propulsion conventionnelle d’orienter le véhicule dans une direction recherchée sans un déplacement significatif du véhicule, lorsque le flux de fluide est nul.

La propulsion vectorielle présente de nombreux avantages, notamment une manoeuvrabilité accrue, une simplification de l’architecture (e.g. par suppression des gouvernes). Cette capacité d’orientation de la propulsion permet au véhicule de se dispenser des gouvernes de direction conventionnelles, et donc de réduire de manière significative la traînée hydrodynamique du véhicule ce qui permet d’augmenter l’endurance du véhicule.

Avantageusement, le propulseur 14 est apte à générer une poussée dirigée selon l’axe x. Cette solution permet d’éviter l’installation d’un propulseur spécifique pour faire tourner le mât 12 et le corps 10 autour de l’axe du mât, le même propulseur permettant de faire avancer le véhicule selon l’axe x et de le faire pivoter selon l’axe xm.

Avantageusement, le propulseur 14 est un propulseur vectoriel omnidirectionnel. Il est apte à générer une poussée orientable sur 4p sté radian s.

Sur la réalisation des figures, le propulseur 14 est monté sur le corps 1 1 du véhicule sous-marin 10. Autrement dit, le propulseur 14 est relié au mât 12 par l’intermédiaire du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10.

Dans l’exemple non limitatif de la figure 3, le propulseur 14 comprend deux hélices 15, 16. Avantageusement, ces hélices sont des hélices contrarotatives comprenant chacune des pâles 17 dont l’incidence collective et cyclique autour d’une position neutre est variable. Sur la réalisation des figures, les hélices 15 et 16 sont montées sur le corps 1 1 de sorte à présenter un même axe de rotation par rapport au corps 1 1 de l’engin sous marin, cet axe de rotation étant parallèle à l’axe longitudinal x du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10.

En variante, le véhicule sous-marin 10 comprend un propulseur 14 apte à générer une poussée selon l’axe x et un ou plusieurs propulseurs latéraux montés sur le corps 11 et aptes à générer une poussée selon deux axes orthogonaux radiaux. Ces propulseurs latéraux permettent de générer le couple souhaité. L’inconvénient de ce type de propulseur est que lorsque le véhicule avance selon l’axe x ces propulseurs latéraux n’ont plus aucune efficacité car leur poussée est « soufflée » par le flux généré par l’avance du véhicule. Il leur faut donc équiper le véhicule de gouvernes afin d’être manoeuvrant lors de l’avance.

Avantageusement, le véhicule sous-marin 10 est susceptible de flotter, c'est-à-dire de présenter une flottabilité positive, dans une configuration panoramique stable, telle que représentée sur la figure 3, dans laquelle, le mât 12 est dans une configuration opérationnelle.

Lorsque, dans la configuration dite panoramique, le véhicule sous- marin présente une flottabilité positive, aucune énergie de propulsion n’est donc nécessaire pour maintenir le véhicule sous-marin 10 dans cette configuration ce qui permet d’allonger les durées des missions du véhicule sous-marin.

Le véhicule sous-marin 10 peut être amené naturellement à flotter dans cette configuration par sa flottabilité positive ou peut comprendre des moyens de réglage de sa flottabilité qui seront décrits ultérieurement.

En variante, le véhicule sous-marin 10 peut être maintenu dans une configuration panoramique par le propulseur 14.

Avantageusement, le propulseur 14 (qui permet de générer le couple souhaité) et le mât 12 sont agencés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque l’axe xm est incliné par rapport à l’axe x dans la configuration opérationnelle (angle a non nul entre x et xm), il existe un bras de levier d non nul, c'est-à-dire une distance non nulle, entre l’axe xm et le propulseur 14. Par exemple, le mât 12 est relié au corps 1 1 sur lequel est monté le propulseur 14 par une liaison pivot 18, visible sur la figure 4, disposée à distance du propulseur 14 selon l’axe x de sorte que le bras de levier augmente avec l’angle a, visible sur la figure 3, formé entre l’axe x et l’axe xm. De cette façon, lorsque le propulseur 14 délivre une poussée générant le couple de rotation autour de l’axe xm, il existe un bras de levier non nul entre la poussée délivrée par le propulseur et l’axe xm incliné par rapport à l’axe x. En effet, cette poussée est tangentielle à un cercle orthogonal à l’axe xm et centré sur l’axe xm. Cette configuration permet d’obtenir un meilleur rendement énergétique du propulseur lors de la rotation autour de l’axe xm et de générer le couple de rotation autour de xm par un pilotage plus simple du propulseur 14, notamment dans le cas d’un propulseur 14 à deux hélices contrarotatives, que lorsque cc est nul, le bras de levier entre le propulseur 14 et l’axe xm étant alors nul. En effet, dans le cas où le bras de levier est nul, c’est-à-dire dans le cas où la force de poussée du propulseur passe par l’axe xm, alors le moyen complexe utilisé pour produire une rotation autour de l’axe xm est d’utiliser la différence de trainée produite sur chacune des hélices contrarotatives. En augmentant ou diminuant l’une ou l’autre de ces tramées, le couple résiduel n’est plus nul et permet la rotation.

Le mât 12 peut être mobile par rapport au corps 1 1. Le mât 12 est par exemple relié au corps 1 1 par une articulation. Cette articulation est par exemple une liaison pivot 18 d’axe de rotation sensiblement perpendiculaire à l’axe x permettant de faire pivoter le mât 12 par rapport au corps 1 1 entre une configuration de rangement, représentée sur la figure 4, dans laquelle le mât 12 est rabattu le long du corps 11 du véhicule sous-marin 10 (le profil hydrodynamique du mât est ainsi peu affecté lorsque le mât 12 est dans une configuration de rangement) et un ensemble d’au moins une configuration opérationnelle, dont une est représentée sur la figure 3. Le mât 12 passe de la configuration de rangement à la configuration opérationnelle par pivotement autour de l’axe de rotation de la liaison pivot 18.

Avantageusement, dans la configuration de rangement représentée sur la figure 4, le mât 12 ne forme pas de saillie sur le corps 1 1 selon l’axe x. Le véhicule sous-marin se déplie entre la configuration de rangement et la configuration opérationnelle. La charge utile 13 s’éloigne du corps 1 1 depuis la configuration de rangement jusqu’à la configuration opérationnelle.

Avantageusement, comme dans la configuration de rangement représentée sur la figure 3, l’axe longitudinal xm du mât 12 (selon lequel le mât 12 s’étend longitudinalement) s’étend sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal x du corps 1 1 du véhicule sous-marin. Le profil hydrodynamique de l’engin sous-marin est alors peu affecté dans la configuration de rangement.

L’extrémité du mât 12 la plus éloignée de la liaison pivot 18 dépasse du corps 1 1 selon l’axe x, dans la configuration opérationnelle.

Le véhicule sous-marin 10 comprend avantageusement un actionneur par exemple un vérin ou un moteur rotatif, par exemple un moteur pas à pas, permettant de faire pivoter le mât entre la configuration de rangement et la configuration opérationnelle. L’actionneur est piloté par un organe de commande.

Le mât peut par exemple être mobile entre la configuration de rangement dans laquelle l’axe xm forme un angle a minimal avec l’axe x et au moins une configuration opérationnelle dans laquelle l’axe xm forme un angle a maximal.

L’angle a minimal est avantageusement de 0° et de préférence compris entre 0° et 5°.

Dans la présente invention, on souhaite pouvoir faire tourner le mât autour de son axe dans une configuration particulière panoramique dans laquelle le mât s’étend verticalement et s’étend au moins partiellement au- dessus de la surface de l’eau et dans laquelle le mât est dans une configuration opérationnelle dans laquelle le mât 12 est en saillie par rapport au corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 selon l’axe x. L’angle a est supérieur à 90° dans la configuration opérationnelle. Ainsi l’angle a maximal est supérieur à 90° et inférieur ou égal à 180°.

Le mât 12 est avantageusement apte à être immobilisé par rapport au corps 1 1 du véhicule 10 pour une pluralité d’angle a de l’intervalle dans lequel il est variable. Le mât immobilisé dans un angle a inférieur à 90 ° permet de positionner la charge utile au-dessus de la surface lorsque le véhicule se déplace horizontalement selon son axe longitudinal. Cela permet, lors du transit, de disposer des capacités de la charge utile.

Le mât 12 est avantageusement apte à être immobilisé par rapport au corps 1 1 du véhicule dans au moins une configuration opérationnelle.

En variante, le mât 12 est fixe par rapport au corps 11 du véhicule sous-marin 10 et se trouve dans une configuration opérationnelle. En variante, le mât 12 est mobile en translation par rapport au corps du véhicule sous-marin, par exemple selon l’axe du mât 12, comme décrit en référence au document GB 2 335 888, entre une configuration de rangement et une configuration opérationnelle.

Sur la réalisation de la figure 4, le mât 12 est logé, en configuration de rangement à l’extérieur du corps 1 1. En variante, le mât 12 est logé à l’intérieur du corps 1 1 en configuration de rangement. Le profil hydrodynamique du véhicule sous-marin est alors moins affecté.

Avantageusement, le véhicule sous-marin 10 est susceptible de flotter, c'est-à-dire de présenter une flottabilité positive dans une configuration panoramique, dite de stabilisation, telle que représentée sur la figure 3, dans laquelle le corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 est totalement immergé et dans laquelle le mât 12 traverse la surface de l’eau. Avantageusement, une section transversale du mât est plus petite qu’une section transversale du corps 1 1.

Avantageusement, une section transversale, par exemple, une section transversale moyenne du mât 12 (prise transversalement à l’axe xm) entre sa liaison (par exemple l’articulation 18) au corps 1 1 et une extrémité longitudinale du mât 12 qui destinée à être émergée dans la configuration opérationnelle est inférieure à une section transversale, par exemple une section transversale moyenne, du corps 11 du véhicule sous-marin (prise transversalement à l’axe x). Cette configuration favorise la stabilité du mât 12 obtenue parce que seule une petite section traverse la surface de l’eau. En effet, l’instabilité du mât provient de la variation de la poussée d’Archimède qui est proportionnelle à la variation du volume immergé consécutif aux vagues. La section du mat étant petite (par rapport à celle du corps du véhicule), la variation du volume immergé due aux vagues est faible et les perturbations subies par le mât sont faibles. Il en découle une bien meilleure stabilité du mât hors d’eau.

En variante ou en sus, le véhicule sous-marin 10 peut être susceptible de flotter dans une configuration panoramique dans laquelle le corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 traverse la surface S de l’eau. Cette configuration est moins favorable à la stabilité du mât.

Sur la réalisation des figures 3 et 4, le mât 12 est relié au corps 11 du véhicule sous-marin 10 par une liaison pivot 18 disposée à proximité d’une première extrémité longitudinale AV du corps 10 du véhicule sous-marin et est plus éloignée de la deuxième extrémité longitudinale AR du corps 10 du véhicule sous-marin 1 1. Cela permet de prévoir un mât 12 de grande longueur sans affecter le profil hydrodynamique du véhicule sous-marin en configuration rangée et donc d’amener la charge utile 13 à une grande altitude au-dessus du niveau de la mer. Par ailleurs, cela permet de limiter la traînée hydrodynamique du véhicule sous-marin 10 lors des transits immergés en configurant le mât 12 dans une configuration de rangement par rapport à la configuration opérationnelle. Le propulseur 14 est monté sur le corps 1 1 du véhicule sous-marin 10, à proximité de la deuxième extrémité AR du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10.

Pour plus de clarté, la première extrémité AV est appelée extrémité avant du véhicule et la deuxième extrémité AR est appelée l’extrémité arrière. L’engin 1 1 est destiné à se déplacer principalement selon l’axe x, dans le sens de l’extrémité arrière AR vers l’extrémité avant AV ou présente un meilleur rendement dans ce sens. Le propulseur 14 est alors disposé à proximité de l’extrémité arrière AR du véhicule sous-marin.

En variante, il est envisageable d’inverser la disposition du mât 12 et du propulseur 14 selon l’axe x.

Le véhicule sous-marin comprend des moyens de configuration panoramique aptes à mettre en oeuvre une étape de configuration panoramique dans laquelle le véhicule est amené dans une configuration panoramique depuis une configuration non panoramique.

Les moyens de configuration panoramique comprennent les éventuels moyens de déploiement du mât permettant d’amener le mât dans une configuration opérationnelle à partir d’une configuration de rangement.

Les moyens de configuration panoramique comprennent éventuellement des moyens de réglage de la flottabilité permettant de régler la flottabilité du véhicule, permettant d’amener le véhicule dans une configuration panoramique de stabilisation. Dans le cas d’un véhicule sous- marin, ces moyens de réglage de la flottabilité sont avantageusement configurés de façon à permettre de faire passer le véhicule sous-marin d’une configuration totalement immergée à une configuration panoramique de stabilisation, dont un exemple est représenté sur la figure 4.

De façon générale, les moyens de réglage de la flottabilité comprennent des moyens pour faire varier la masse volumique de l’objet ou du véhicule sous-marin.

Les moyens pour faire varier la masse volumique comprennent au moins un réservoir de masse volumique variable (deux réservoirs AR, 20 et AV, 21 dans l’exemple des figures 3 et 4) et dont la variation de la masse volumique entraîne une variation de la masse volumique du véhicule. Ce réservoir est à masse variable et volume fixe (comme sur l’exemple des figures 3 à 4) ou de volume variable et dont la variation de volume entraîne une variation de volume du véhicule et de masse fixe. Les moyens de réglage de la flottabilité comprennent aussi des moyens permettant de faire régler la masse volumique de chaque réservoir. Ces moyens comprennent des moyens permettant de faire varier la masse volumique de chaque réservoir (vannes AR 22 et AV 23, pompe 29 et actionneur 30 dans l’exemple non limitatif des figures) et d’autres moyens pour commander ces moyens (organe de commande 26).

Dans l’exemple des figures 3 et 4, les réservoirs 20 et 21 sont aptes à communiquer avec le milieu dans lequel est plongé le véhicule sous-marin de sorte que du liquide dans lequel est plongé le véhicule sous-marin puisse circuler entre ces réservoirs et le milieu marin de sorte à remplir ou vider les réservoirs de ce liquide pour augmenter sa masse. Ce milieu est par exemple le milieu marin mais peut être tout autre liquide. Dans la suite du texte, on fera référence au milieu marin mais l’invention est bien entendu applicable à tout autre liquide.

On a représenté schématiquement les moyens de réglage la flottabilité du véhicule sous-marin sur la figure 5. Les réservoirs 20, 21 sont aptes à communiquer avec le milieu marin par des circuit hydrauliques respectifs 24, 25 pouvant être ouverts ou fermés par des vannes AR 22 et AV 23 respectives, la circulation de l’eau du milieu marin vers les réservoirs 20, 21 (ou inversement) étant provoquée par une pompe 29 actionnée par un actionneur 30, par exemple un moteur. L’actionneur 30 et les vannes AV et AR sont commandés par un organe de commande 26 pour faire régler les masses des réservoirs 20 et 21 en faisant varier le volume d’eau contenu dans ces réservoirs 20 et 21 (par rejet de l’eau contenue dans les réservoirs dans le milieu marin ou inversement).

Les moyens pour faire varier la flottabilité du véhicule sont commandés par un organe de commande 26 recevant une mesure d’une grandeur représentative d’une flottabilité du véhicule générée par un capteur 27 et commandant ces moyens à partir de cette mesure pour faire varier la flottabilité du véhicule de façon qu’il présente une flottabilité de consigne prédéterminée.

Le capteur 27 est, par exemple, un capteur d’immersion.

L’organe de commande 26 commande les vannes et la pompe pour faire varier les masses des réservoirs 20 et 21 en faisant varier le volume d’eau contenue dans ces réservoirs 20 et 21 (par rejet de l’eau contenue dans les réservoir dans le milieu marin ou inversement) de façon que le véhicule sous-marin présente une immersion de consigne reçue par l’organe de commande.

Sur la réalisation non limitative des figures, les réservoirs 20 et 21 sont espacés selon l’axe x. Les deux réservoirs 20, 21 sont alors placés chacun à proximité d’une des extrémités du véhicule sous-marin 1. Le réservoir 21 est placé à proximité de l’extrémité arrière AR et le réservoir 20 de l’extrémité avant AV du véhicule sous-marin. En variante, les moyens pour faire varier la flottabilité comprennent un seul réservoir ou plus de deux réservoirs.

En variante, les moyens de réglage de la masse volumique comprennent au moins un réservoir, dit externe de volume variable agencé de façon qu’une variation du volume du réservoir entraîne une modification du volume du véhicule sous-marin. Ce réservoir communique par exemple avec un réservoir interne disposé à l’intérieur du corps du véhicule sous- marin via une vanne de sorte à permettre de faire passer un fluide d’un des réservoirs à l’autre ou bloquer le passage de ce fluide entre les deux réservoirs, une pompe provoquant la circulation du fluide via la vanne. Un actionneur, par exemple un moteur est prévu pour actionner la pompe. Cette solution entraîne moins de problèmes de corrosion et de fiabilité que la solution précédente au dépend de la masse et du volume du véhicule sous- marin. Deux réservoirs peuvent par exemple être prévus, un à chaque extrémité longitudinale du véhicule sous-marin.

Sur la réalisation des figures, le véhicule sous-marin 10 est destiné à se déplacer principalement selon l’axe x. Par conséquent, lors du déploiement du mât 12, le mât 12 vient former une excroissance sur le devant du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 selon l’axe x ce qui déplace le centre de gravité du véhicule sous-marin 10 dans le sens de l’axe x sur la figure 3. Si le centre de volume avance de la même distance selon l’axe x, l’assiette du véhicule ne varie pas. Si le centre de gravité avance d’une distance plus grande que le centre de volume, alors le véhicule plonge vers l’avant. L’extrémité arrière du véhicule plonge vers le fond si le centre de gravité recule d’une distance plus importante que le centre du volume selon l’axe x. Afin de pallier cet inconvénient, le véhicule sous-marin 10 comprend avantageusement des moyens pour régler l’assiette longitudinale du corps 11 du véhicule sous-marin 10. Les moyens de configuration panoramique comprennent éventuellement des moyens de réglage de l’assiette permettant de régler l’assiette du corps 1 1 du véhicule sous-marin 10 de sorte que le mât puisse être vertical la configuration panoramique.

Sur la réalisation non limitative de la figure 4, ces moyens sont disposés à l’intérieur du corps 1 1. Cette configuration permet d’utiliser le véhicule sous-marin à des profondeurs plus élevées que dans le document US 20080132130.

Ces moyens comprennent des moyens permettant de faire varier l’assiette du corps 1 1 comprenant, sur l’exemple non limitatif de la figure 5, les deux réservoirs 20, 21 espacées selon l’axe longitudinal x et placées respectivement à proximité de l’extrémité arrière AR et de l’extrémité avant AV du corps 1 1. Les moyens pour faire varier l’assiette du corps 1 1 comprennent un circuit hydraulique 36 par lequel les réservoirs 20, 21 communiquent l’un avec l’autre de sorte que le passage d’un fluide de l’un à l’autre est possible via une deuxième vanne 37 pouvant fermer le circuit hydraulique ou l’ouvrir pour permettre ou non cette communication fluidique. Une deuxième pompe 38 permet de faire circuler le liquide entre les deux réservoirs via la vanne 37 et un actionneur associé 39 permettant d’actionner la pompe 38.

En variante, une même pompe peut être utilisée pour la variation de l’assiette et de la flottabilité. Un distributeur ou une ou plusieurs vannes supplémentaires sont alors prévus pour connecter la pompe à un des deux circuits hydrauliques. Le distributeur ou chaque vanne est commandé au moyen de l’organe de commande.

Les moyens de réglage de l’assiette comprennent également un organe de commande permettant de commander les moyens permettant de faire varier l’assiette en fonction d’une assiette de consigne et d’une mesure représentative d’une assiette du corps 1 1 du véhicule provenant d’un dispositif de mesure. Cet organe de commande est l’organe de commande 26 des moyens de réglage de la flottabilité sur la figure 2 mais peut être un autre organe de commande.

Le dispositif de mesure comprend par exemple un capteur d’assiette 28 permettant de mesurer l’assiette longitudinale du véhicule sous-marin, comprenant par exemple des capteurs d’immersion disposés aux deux extrémités longitudinales respectives du véhicule sous-marin ou un capteur de gravité mesurant la verticalité du mât 12 ou du corps 1 1 ou une centrale inertielle.

Le réglage de la flottabilité et de l’assiette par les même réservoirs comme représenté sur la figure 5 permet de mutualiser ces moyens ce qui limite le volume dédié à ces réglages ainsi que le nombre d’éléments dédiés à ces réglages.

Avantageusement, les moyens de réglage de l’assiette longitudinale sont configurés de façon à permettre de positionner le véhicule sous-marin dans une configuration panoramique. Ainsi, ces moyens comprennent par exemple deux réservoirs espacés selon l’axe x.

D’autres types de moyens internes commandables peuvent être utilisés pour faire varier l’assiette du véhicule sous-marin comme des masses mobiles en translations selon l’axe x, dont un exemple est décrit dans le document GB 2 335 888. Mais ce système nécessite un actionneur supplémentaire et dédié.

En variante, les réservoirs 20, 21 des moyens de réglage sont remplacés par des réservoirs à volume variable tels que décrits précédemment.

L’utilisation d’un mât 105 pivotant pour faire varier l’assiette du corps du véhicule sous-marin peut aussi en variante être envisagée comme cela est décrit dans le document US 20080132130, l’équilibrage se faisant alors naturellement lors du déploiement du deuxième mât.

Le véhicule 10 comprend des moyens de rotation R configurés pour faire tourner le véhicule autour de l’axe xm, sur réception d’une commande de rotation, lorsque le véhicule est dans la configuration panoramique. Ces moyens de rotation comprennent le propulseur et les moyens de configuration panoramique ainsi qu’un organe de commande configuré pour commander le propulseur 14, sur réception d’une commande de rotation, de sorte qu’il génère un couple de rotation autour de l’axe de l’axe xm pour faire tourner le corps et l’axe xm autour du véhicule sous-marin, le véhicule sous- marin étant dans une configuration panoramique. La configuration panoramique est de préférence, mais non nécessairement une configuration panoramique de stabilisation.

Cet organe de commande est l’organe 26 sur l’exemple non limitatif des figures. Avantageusement, l’organe de commande 26 est configuré pour mettre en oeuvre l’étape de rotation lorsque l’axe x est incliné (c'est-à-dire l’axe x forme avec l’axe xm, un angle a différent de 0° ou 180°) par rapport à l’axe xm. Si, l’axe xm est initialement aligné avec l’axe x (égal à 0° ou 180°), l’organe de commande 26 est configuré pour faire varier l’angle a avant de mettre en oeuvre l’étape de rotation.

La position panoramique est avantageusement une configuration panoramique de stabilisation.

Avantageusement, les moyens de rotation R sont configurés pour disposer le véhicule sous-marin dans une configuration panoramique prédéterminée avant de mettre en oeuvre l’étape de rotation de sorte que le véhicule soit dans cette position panoramique lors de l’étape de rotation. Ainsi, l’organe de commande 26 est configuré pour commander les moyens de configuration panoramique de sorte à amener le véhicule dans cette configuration panoramique. Dans une configuration panoramique prédéterminée, la configuration opérationnelle du mât est prédéterminée et la hauteur de l’extrémité 12a du mât ou de la charge utile 13 est prédéterminée.

L’invention se rapporte également à un procédé de commande d’un véhicule marin comprenant une étape de rotation, lors de laquelle le propulseur génère un couple de autour de l’axe de l’axe xm lorsque le véhicule est dans la configuration panoramique de sorte à faire tourner le corps et l’axe xm autour du véhicule sous-marin.

Avantageusement, le procédé comprend une étape de configuration panoramique pour mettre le véhicule dans la configuration panoramique prédéterminée. Cette étape comprend éventuellement une étape de déploiement du mât 12 depuis une configuration de rangement jusqu’à la configuration opérationnelle par pivotement du mât par rapport au corps autour d’une liaison pivot reliant le mât au corps, préalablement à l’étape de rotation de sorte à amener le mât dans la configuration opérationnelle prédéterminée de la configuration panoramique.

L’étape de configuration panoramique peut comprendre une étape d’ajustement de la flottabilité de sorte que la configuration panoramique soit une configuration panoramique de stabilisation.

L’étape de configuration panoramique peut comprendre une étape de réglage de l’assiette du véhicule sous-marin. Chaque organe de commande peut comprendre un ou plusieurs circuits électroniques dédiés ou un circuit à usage général. Chaque circuit électronique peut comprendre une machine de calcul reprogrammable (un processeur ou un micro contrôleur par exemple) et/ ou un calculateur exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions et/ou une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA un DSP ou un ASIC, ou tout autre module matériel).