Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne les véhicules sous-marins, en particulier les véhicules autonomes sous-marins, mieux connus sous l’acronyme AUV signifiant en anglais Autonomous Underwater Vehicle.

En particulier, l’invention vise un système permettant de faire varier un angle d’assiette d’un tel AUV, en particulier pour le mettre dans une position verticale ou proche de la verticale. Etat de la technique

Les AUVs sont généralement conçus pour naviguer dans une position nominale dite horizontale dans l’eau. Dans cette position nominale, l’AUV présente un angle d’assiette nul ou quasiment nul, et se trouve dans une position dite d’équilibre dans l’eau. Son angle d’assiette est défini par l’angle entre son axe longitudinal et un plan horizontal. La navigation en position nominale horizontale réduit les efforts de traînées et minimise la consommation d’énergie en navigation.

Un changement d’angle d’assiette pour se rapprocher de la verticale de l’AUV peut être requis pour réaliser certaines opérations, dont notamment la surveillance de sites à l’aide de caméras équipant l’AUV, ou le recalage du système de navigation grâce à des antennes de l’AUV mises hors de l’eau, ou encore tout simplement pour la récupération de l’AUV.

On connaît différents dispositifs de modification de l’angle d’assiette d’un AUV. Un de ces dispositifs est formé d’un système de propulsion, comprenant un ou plusieurs propulseurs, monté sur l’AUV et qui est actionné pour changer l’angle d’assiette de l’AUV.

Cela est notamment possible lorsque le système propulsif présente l’une des configurations suivantes : - Un ou des propulseurs verticaux (par exemple un à l’avant et un à l’arrière du véhicule). Ainsi, les poussées opposées des propulseurs induisent une modification de l’angle d’assiette du véhicule ; - Des propulseurs horizontaux situés loin de l’axe longitudinal principal du véhicule. Ainsi, les poussées de propulseurs opposées induisent un couple sur le véhicule, ce qui modifie l’angle d’assiette au véhicule ;

- Un ou des propulseurs orientables, de sorte qu’en modifiant l’orientation des propulseurs et donc de la poussée, l’angle d’assiette du véhicule peut être modifié.

Un autre de ces dispositifs est formé de caisses dites de réglages logées à l’avant et à l’arrière de l’AUV. Chaque caisse de réglage définit un volume et est au moins partiellement remplie de fluides. Les quantités de fluides varient dans les différentes caisses pour faire faire varier l’angle d’assiette de l’AUV.

Les propulseurs et les caisses de réglage peuvent également être simultanément intégrés dans un AUV pour augmenter les capacités de prise d’assiette. Exposé de l’invention

L’invention vise à fournir un véhicule autonome sous-marin comportant un dispositif de mise à la verticale qui soit particulièrement simple et commode, tant dans sa fabrication que dans son utilisation.

L’invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, un véhicule autonome sous-marin comprenant une coque s’étendant selon un axe principal longitudinal, au moins un dispositif de mise à la verticale du véhicule configuré pour modifier un angle assiette du véhicule entre une position nominale horizontale du véhicule et une position verticale du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif de mise à la verticale du véhicule comprend un ou plusieurs bras montés par une extrémité proximale sur la coque et articulés en rotation par rapport à la coque, et comprenant un flotteur à une extrémité libre distale de sorte que le bras est configuré pour prendre:

- une position repliée lorsque le véhicule est en position nominale avec un angle d’assiette sensiblement nul, dans laquelle le bras est sensiblement parallèle à l’axe principal longitudinal du véhicule et le flotteur est à proximité immédiate de la coque ; - une position déployée dans laquelle le bras est incliné par rapport à l’axe principal longitudinal de sorte à amener et/ou stabiliser le véhicule en position dite verticale avec un angle d’assiette supérieur à 70° par rapport à sa position nominale. Dans le véhicule sous-marin autonome selon l’invention, le bras articulé permet d’écarter le flotteur de la coque du véhicule et, du fait de la flottabilité du flotteur, cela permet de modifier la position du centre de volume du véhicule, aussi appelé centre de carène ou de poussée, dans le but de faciliter la mise à la verticale du véhicule. Le déploiement du bras ne requiert qu’une très faible énergie, ce qui est avantageux pour les véhicules autonomes. En plus d’être commode, l’ajout d’un tel bras muni d’un flotteur est une solution compacte puisqu’elle ne change que très peu l’architecture du véhicule autonome sous- marin.

Selon un mode de réalisation, le véhicule autonome sous-marin peut comprendre au moins deux bras, fixés à la coque à bâbord et à tribord, agencés de sorte à former un angle entre eux compris dans la plage [60° ;180°[.

Le véhicule autonome sous-marin peut comprendre au moins un organe d’actionnement permettant au bras de passer de la position repliée à la position déployée. L’organe d’actionnement peut en outre permettre au bras de passer de la position déployée à la position repliée.

En variante, seul un déploiement irréversible du bras est possible.

Selon un mode de réalisation, l’organe d’actionnement est apte à orienter le bras dans une position angulaire déterminée ou sélectionnée par rapport à l’axe principal longitudinal.

Selon un mode de réalisation, l’organe d’actionnement peut être configuré pour adapter, selon l’angle d’assiette du véhicule, la position angulaire du bras en position déployée, par rapport à l’axe principal longitudinal.

Selon un mode de réalisation, le véhicule autonome sous-marin peut comprendre un capteur de verticalité, tel qu’un accéléromètre, de sorte que la position angulaire du bras est contrôlée et commandée en fonction du signal de sortie du capteur de verticalité. Ceci permet d’assurer une stabilité de l’AUV dans sa position verticale ou presque verticale, même en cas de perturbations liées à l’environnement, et notamment les effets de houle ou la densité de l’eau.

Selon un mode de réalisation, le flotteur peut avoir un volume variable. Cela peut influer sur la position du centre de poussée et donc peut aussi permettre d’améliorer la stabilité de l’AUV dans sa position verticale ou presque verticale.

Selon un mode de réalisation, au moins l’un des bras peut être télescopique. Cela permet de régler une distance entre l’extrémité distale et l’extrémité proximale du bras, de sorte à rapprocher ou éloigner les flotteurs de la coque du véhicule. Il est possible de faciliter la mise à la verticale du véhicule. Cette distance peut être contrôlée et commandée aussi grâce à un capteur de verticalité.

Selon un mode de réalisation, le véhicule autonome sous-marin peut comprendre en complément une ou plusieurs caisses de réglage aptes à faire varier l’angle d’assiette du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le véhicule autonome sous-marin peut comprendre en complément un ou plusieurs propulseurs aptes à faire varier l’angle d’assiette du véhicule.

La combinaison du bras et des caisses de réglage et/ou des propulseurs permet de faciliter encore la mise à la verticale du véhicule autonome sous-marin. En particulier, les caisses de réglage et/ou les propulseurs permettent d’amorcer la mise à la verticale du véhicule autonome sous-marin, et lorsque l’angle d’assiette atteint une valeur seuil, le bras peut être déployé de sorte à finaliser la mise à la verticale et assurer la stabilité du véhicule, une fois la véhicule mis à la verticale.

Selon un mode de réalisation, les caisses de réglages peuvent être disposés, lorsque le véhicule est en position nominale, dans une partie supérieure de la coque et les bras sont rattachés à une partie inférieure de la coque du véhicule.

L’invention vise, selon un second aspect, un procédé de mise à la verticale d’un véhicule tel que précité, comprenant l’actionnement du bras pour le mettre en position déployée, à partir de la position repliée, notamment lorsque l’angle d’assiette du véhicule atteint un premier angle seuil.

Selon un mode de réalisation, le procédé peut comprendre au préalable l’initiation de la mise à la verticale du véhicule par le biais de caisses de réglage et/ou des propulseurs.

Selon un mode de réalisation, le procédé peut comprendre l’actionnement du bras pour le mettre en position repliée à partir de la position déployée lorsque l’angle d’assiette du véhicule est inférieur à un deuxième angle seuil.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.

Brève description des figures

L’invention, selon plusieurs exemples de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 illustre un véhicule autonome sous-marin selon l’invention.

La figure 2 illustre un véhicule autonome sous-marin selon l’invention dont la mise à la verticale est initiée.

Les figures 3A et 3B illustrent un premier mode de réalisation de l’invention, montrant un AUV ayant un bras en position repliée.

Les figures 4A et 4B illustrent le premier mode de réalisation de l’invention, dans lequel le bras est en position déployée.

Les figures 5A et 5B illustrent un deuxième mode de réalisation de l’invention, montrant un AUV ayant deux bras en position repliée.

Les figures 6A et 6B illustrent le deuxième mode de réalisation de l’invention, dans lequel les bras du véhicule sont en position déployée.

Les figures 7, 8 et 9 illustrent un troisième mode de réalisation montrant un AUV ayant des caisses de réglage en plus de bras.

La figure 10 illustre des exemples de différentes positions des bras du troisième mode de réalisation. Description détaillée

Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques.

L’invention trouve une application dans le domaine des véhicules autonomes sous-marins, destinés à être utilisés une seule fois ou plusieurs fois, suite à leur récupération en pleine mer.

L’invention s’applique notamment à des véhicules connus sous le terme AUV, comme décrit précédemment.

En général, les véhicules autonomes sous-marins sont utilisés pour effectuer différentes opérations en mer, tel que par exemple des opérations de surveillance.

Pour cela, les véhicules autonomes sous-marins sont lancés à partir d’un bateau (tels que par exemple les bateaux de type USV, en anglais Unmanned Surface Vessel) ou d’un sous-marin, ou encore d’un aéronef, et naviguent totalement immergés dans l’eau dans une position nominale proche de l’horizontale.

Un exemple de véhicule autonome sous-marin 1 naviguant en mer 15 est ainsi illustré à la figure 1. Dans la suite de la description, les termes véhicule et véhicule autonome sous-marin sont utilisés indifféremment pour désigner un véhicule autonome sous-marin. Le véhicule autonome sous-marin 1 comprend une coque 3, de forme cylindrique ou non. Dans certains modes de réalisation, le véhicule sous-marin peut être de toute autre forme. Cette coque s’étend le long d’un axe principal longitudinal 5. Dans l’exemple illustré, l’axe principal longitudinal 5 passe par le nez 21 du véhicule autonome sous-marin 1 et un système propulsif 11 , tel que des propulseurs à hélice par exemple.

Le véhicule 1 est illustré sur la figure 1 en position nominale de navigation, dans laquelle l’axe principal longitudinal 5 est sensiblement parallèle à l’axe horizontal. Dans la suite de la description, par plan horizontal, on entend un plan ayant une orientation parallèle à l’horizon. Dans la position nominale de navigation, la coque 3 comprend une partie supérieure 3a faisant face à la surface de la mer 15, et une partie inférieure 3b faisant face au fond marin 17. Afin de limiter au maximum l’effet des efforts de traînées, de manière générale, lors de la navigation nominale du véhicule (en dehors des opérations nécessitant des manœuvres de type changement d’orientation), le véhicule est configuré pour naviguer dans la position nominale illustrée à la figure 1 , c’est-à- dire dans laquelle l’axe longitudinal principal 5 forme un angle nul ou quasi nul avec le plan horizontal. Par exemple, l’angle formé est un angle compris entre 0° et 10°. Cet angle, appelé par la suite angle d’assiette, est l’inclinaison longitudinale du véhicule 1 , c’est-à-dire l’angle d’assiette que forme l’axe principal longitudinal 5 avec le plan horizontal 19 (parallèle à la direction 23a du référentiel 23).

Pour permettre au véhicule autonome sous-marin d’être manœuvré sous l’eau, le véhicule sous-marin ne doit ni monter, ni descendre dans sa position nominale, ce qui signifie que le véhicule doit avoir un angle d’assiette nul ou quasiment nul en position d’équilibre. La position nominale du véhicule 1 est une position d’équilibre du véhicule 1 quand il est immergé, et dépend notamment de la position relative du centre de gravité et du centre de poussée, aussi appelé centre de carène ou de volume. Lorsque la vitesse d’avance du véhicule est nulle, la position nominale du véhicule, pour un véhicule de flottabilité nulle, se caractérise par le fait que le centre de gravité et le centre de poussée sont alignés selon la verticale (direction 23b orthogonale au plan horizontal 19).

Le centre de gravité du véhicule 1 dépend de son architecture, c’est- à-dire de la répartition massique de son corps et des éléments qu’il comporte à l’intérieur de la coque. Le centre de poussée du véhicule, endroit du véhicule où les forces hydrostatiques, « poussée d’Archimède », sont appliquées, varie en fonction de la répartition des volumes dans le véhicule.

La position d’équilibre peut varier lorsque le véhicule 1 est manœuvré, notamment lorsque la vitesse du véhicule 1 est modifiée, à cause de l’influence des forces hydrodynamiques. Egalement, il apparaît nécessaire de modifier cette position d’équilibre du véhicule pour réaliser des opérations nécessitant des manœuvres de type changement d’orientation, telle que la mise à la verticale, telle qu’illustré à la figure 2, décrite ci-après.

Le véhicule 1 comprend donc des éléments permettant notamment de gérer la position relative du centre de gravité et du centre de poussée afin de modifier la position d’équilibre du véhicule 1 pour la réalisation des différentes manœuvres. En d’autres termes, cela revient à modifier l’angle d’assiette du véhicule 1.

Comme indiqué précédemment, le véhicule sous-marin 1 comprend ici un propulseur 11 disposé à une extrémité de la coque 3 du véhicule et qui est apte à modifier la vitesse de déplacement du véhicule sous l’eau et aussi à manœuvrer le véhicule. Manœuvrer le véhicule sous-marin signifie permettre son déplacement selon les trois directions identifiées 23a, 23b, 23c par le référentiel 23 représenté sur la figure 1.

La poussée appliquée au véhicule 1 par le propulseur 11 entraîne alors le véhicule 1 avec la partie 21 , appelée le nez, en avant du reste du véhicule 1. Dans l’exemple illustré, le nez 21 et le propulseur 11 sont alignés le long de l’axe principal longitudinal 5 du véhicule 1.

En complément du propulseur 11, 1e véhicule 1 comprend des caisses de réglage 7, 9 respectivement disposés à l’avant et l’arrière du véhicule 1. Il s’agit de caisses 7, 9 définissant un volume, partiellement remplies d’un liquide, tel que de l’eau ou de l’huile. Le volume de liquide contenu dans des caisses de réglages 7, 9 peut être modifié, de sorte à faire varier le centre de poussée du véhicule 1 , permettant ainsi de faire varier l’angle d’assiette du véhicule 1. Dans l’exemple illustré, les caisses de réglage 7, 9 sont reliées l’une à l’autre par une canalisation, formant ainsi un circuit fermé.

En variante, les caisses de réglages peuvent admettre du liquide (par exemple de l’eau de mer) de l’extérieur ou refouler du liquide vers l’extérieur. L’admission d’eau de mer, pour alourdir les caisses de réglage, peut se faire par le biais d’un robinet couplé à un limiteur de débit (notamment en cas de surpression à l’extérieur du véhicule). L’évacuation de l’eau des caisses réglages peut se faire par l’intermédiaire d’une pompe avantageusement couplée à un clapet de non-retour. Cette variation du volume global de liquide dans les caisses de réglages permet de faire varier le poids du véhicule dans l’eau. Ceci permet de rapprocher ou d’éloigner le véhicule de la surface.

La variation du volume contenu dans les caisses de réglage 7, 9 permet de modifier la position du centre de poussée en modifiant la répartition du poids à l’intérieur de la coque 3 du véhicule.

Ces caisses sont disposées, en général, à l’avant et à l’arrière de de du véhicule 1. Bien entendu, le véhicule 1 peut comprendre plusieurs autres caisses de réglage 7, 9, disposés différemment (à tribord et à bâbord par exemple). Ainsi, tel qu’évoqué précédemment, les propulseurs et les caisses de réglages peuvent être utilisés (quel que soit leurs positions) pour initier la mise à la verticale du véhicule 1, telle qu’illustré à la figure 2.

La figure 2 illustre un exemple d’opération de surveillance d’une zone d’intérêt 13, nécessitant la mise à la verticale « permanente » du véhicule 1. La mise à la verticale dite « permanente », c’est-à-dire pour une durée déterminée souhaitée, d’un véhicule 1 se révèle être un atout opérationnel lors de l’utilisation du véhicule 1 et en particulier lors de l’utilisation des capteurs embarqués du véhicule 1.

En effet, l’utilisation des capteurs est moins impactée par la houle lorsque l’AUV est en position verticale plutôt qu’en position horizontale, assurant alors l’obtention de données de bonne qualité, le tout dans une grande discrétion.

Egalement, lors des phases d’utilisation du système de géolocalisation et de navigation par satellite, une telle position verticale permanente de l’AUV peut se révéler intéressante, notamment pour mettre hors de l’eau les antennes de l’AUV, par exemple lors des phases de recalage du système de navigation, ou de phases de communication (radio ou satellite).

De plus, la mise à la verticale permanente peut également se révéler avantageuse, notamment lors des phases de récupération en mer de l’AUV, en particulier pour récupérer l’AUV par le nez afin de l’extraire de l’eau. L’initiation de la mise à la verticale du véhicule 1 vise à faire passer le véhicule 1 de la position nominale (illustrée à la figure 1) à une position proche de la verticale (illustrée à la figure 2) : cela se fait en faisant varier l’angle d’assiette du véhicule, de sorte que le véhicule en équilibre dans l’eau, passe d’un angle d’assiette sensiblement nul à un angle d’assiette supérieur à 60°.

Dans l’exemple illustré, l’opération de surveillance vise à surveiller par le bais d’une caméra 25 la zone d’intérêt 13. La caméra 25 est disposée sur un bras rattaché à la coque 3 du véhicule 1 . Ainsi, la caméra 25 embarquée est sortie au-dessus de la surface de l’eau 15 en direction de la zone d’intérêt 13 (par le biais d’un bras 27), et permet alors d’obtenir des images de la zone d’intérêt 13 dont la netteté est satisfaisante pour les activités de surveillance.

L’initiation de la mise à la verticale peut se faire avec les caisses de réglages seules, notamment en alourdissant l’arrière du véhicule 1 par rapport à l’avant du véhicule. Pour cela, par exemple, la caisse de réglage arrière 9 est entièrement remplie de liquide, alors que la caisse de réglage avant 7 est entièrement remplie d’air. Ainsi, la position du centre de poussée est modifiée, de sorte que la position du centre de poussée est déplacée vers le nez 21 du véhicule engendrant une modification de l’angle d’assiette du véhicule.

Dans certains cas, l’initiation de la mise à la verticale peut être effectuée par le biais du système propulsif, présentant une des configurations telles que présentées précédemment

Comme cela est visible sur la figure 2, l’initiation de la mise en position verticale permet d’obtenir un angle d’assiette du véhicule 1 qui est de l’ordre de 70°, de sorte que l’axe longitudinal principal du véhicule n’est pas parallèle à la direction verticale 23b.

Le véhicule 1 comporte au surplus un ou plusieurs bras 24, 26 qui font partie du dispositif de mise à la verticale et qui sont montés par une extrémité proximale 24a, 26a sur la coque 3 et articulés en rotation par rapport à la coque 3, et comprenant un flotteur 28, 29 à une extrémité libre distale 24b, 26b. Ainsi qu’expliqué ci-après en détail, le ou les bras sont configurés pour prendre :

- une position repliée lorsque le véhicule est en position nominale avec un angle d’assiette sensiblement nul, dans laquelle le bras est sensiblement parallèle à l’axe principal longitudinal du véhicule et le flotteur est à proximité immédiate de la coque ; - une position déployée dans laquelle le bras est incliné par rapport à l’axe principal longitudinal de sorte à amener et/ou stabiliser le véhicule en position dite verticale avec un angle d’assiette supérieur à 70° par rapport à sa position nominale (et idéalement de 90°). Tel qu’illustré aux figures 3A, 3B, 4A et 4B, le véhicule autonome sous- marin 30 comprend un dispositif de mise à la verticale comprenant un seul bras 32. Le bras 32 comprend deux extrémités, une extrémité distale et une extrémité proximale. L’extrémité proximale est l’extrémité du bras 32 qui est monté en rotation sur la coque 40 du véhicule 30 et l’extrémité distale comprend un flotteur 34, c’est-à-dire un élément dont la densité volumique est inférieure à celle de l’eau. Le flotteur 34 est solidaire du bras 32.

Comme cela est visible sur les figures 3A et 3B, le bras est apte à être disposé dans une position repliée dans laquelle le flotteur 34 est ici escamoté à l’intérieur de la coque 40 du véhicule 30. Dans cette position repliée, le bras est disposé sensiblement parallèlement à l’axe principal longitudinal 38 du véhicule 30, de sorte à ne pas être en saillie par rapport à la coque 40 du véhicule 38, et donc ne pas impacter le déplacement du véhicule 30 (par la création des efforts de trainée).

Le bras 32 est monté en rotation sur la coque 40 de sorte à être au moins mobile en rotation et former un angle par rapport à l’axe principal longitudinal 38 en position déployée, tel qu’illustré aux figures 4A et 4B.

L’axe de rotation est un axe orthogonal à l’axe principal longitudinal 5, et orienté selon la direction 23c du référentiel 23 reproduit sur les figures 4A et 4B. La rotation du bras 32 de la position repliée à la position déployée permet de placer le flotteur 34 à distance de la coque 40 du véhicule 30.

En disposant ainsi le flotteur 34 à distance de la coque 40 du véhicule, la flottabilité du flotteur agit sur la position du centre de poussée du véhicule.

En effet, lorsque le bras 32 est en position déployée, le flotteur 34 est placé à distance de la coque 40 du véhicule 30, de sorte que cela influe sur la position du centre de poussée du véhicule 30. En particulier, le flotteur 34 permet de déplacer à distance de la coque 40 du véhicule 30 un volume d’eau, de sorte que la position des forces hydrostatiques appliquées au véhicule 30 est modifiée engendrant la modification de la position du centre de poussée. Le déploiement des bras permet alors d’agir principalement sur la position du centre de poussée, en le déplaçant vers le nez 42 du véhicule 1.

Ainsi, lors du déploiement du bras 32, le véhicule peut continuer son mouvement vers la verticale et la stabilité du véhicule en position verticale peut être améliorée. Les caractéristiques des bras et des flotteurs sont choisies de sorte à permettre, lors du déploiement du bras, de déplacer le centre de poussée vers le nez 42.

Le bras 32 est disposé de manière avantageuse, au niveau de la coque inférieure du véhicule 30.

Le bras de cet exemple est qualifié de bras passif, car son positionnement relativement à l’axe principal longitudinal 38 dépend des caractéristiques du flotteur (par exemple sa flottabilité) mais également de la longueur du bras. Selon certains modes de réalisation, le bras 32 et le flotteur 34 sont configurés pour que, en position déployée, le bras 32 est sensiblement perpendiculaire à l’axe principal longitudinal 38 du véhicule autonome sous-marin 30. Dans certains modes de réalisation, le bras 32, en position déployée, forme un angle avec l’axe principal longitudinal 38 du véhicule 1 compris dans la plage [80 ; 100]

Le déploiement du bras peut être déclenché par le biais d’un actionneur ou par l’amorce du mouvement de mise à la verticale, tel qu’illustré sur les figures 4A et 3A (flèche 41 ).

Dans un mode de réalisation, le déploiement du bras peut être fait par le biais d’un organe d’actionnement permettant alors au bras de passer d’une position repliée à une position déployée uniquement. Ainsi, le bras, une fois déployé, ne peut être replié dans la position repliée, dans laquelle le flotteur est escamoté dans la coque. Une telle solution est particulièrement adaptée dans le cadre des véhicules autonomes sous-marins dits consommables, utilisables une seule fois en mer.

En particulier, l’organe d’actionnement comprend un ressort agencé entre le bras 32 et la coque 40 du véhicule 30 et un interrupteur (de type clapet par exemple, tout ou rien) configuré pour activer le ressort, pour que ce dernier exerce une force sur le bras 32 pour le faire passer d’une position repliée, sensiblement perpendiculaire à l’axe principal 38, à une position déployée. Par activer, on entend que l’interrupteur est configuré pour permettre au ressort d’appliquer une force sur le bras 32, de sorte qu’il vienne prendre une position déployée.

Bien que seul un bras ne soit illustré, il est possible d’avoir deux bras ou plus, fixés à la coque, de préférence à la coque inférieure, à bâbord et à tribord. Les bras sont alors agencés de préférence de sorte à former un angle compris dans la plage [60° ;180°[.

Le fonctionnement de ces bras 32 dits passifs nécessite une amorce d’une mise à la verticale (comme décrit plus haut), et cela par le bais des caisses de réglages (non visibles) et/ou par le système propulsif 36 du véhicule.

Pour une mise à la verticale avec ce bras 32 passif, les caisses de réglages et/ou le système propulsif 36 sont commandés pour amorcer une mise à la verticale, et le bras 32 passif est alors déployé pour avoir une action synergique avec les caisses de réglages et/ou la propulsion 36. Lorsque le déploiement du bras 32 se fait par le biais d’un organe d’actionnement, le bras 32 est alors déployé « au bon moment » lorsque l’amorce de la mise à la verticale permet au véhicule d’avoir un angle d’assiette de l’ordre de 70°, permettant d’améliorer la verticalité et la tenue de l’AUV en position verticale.

Dans le cas où le véhicule comprend plus d’un bras 32, le déploiement des bras peut être fait simultanément ou les uns après les autres selon une séquence, tel que par exemple tribord puis bâbord. En référence maintenant aux figures 5A, 5B, 6A et 6B, le véhicule 50 comprend deux bras 52, 62 comprenant respectivement deux flotteurs 54, 64 à leur extrémité distale. Les bras sont rattachés de préférence à la coque inférieure, respectivement à bâbord et à tribord. De manière avantageuse, les bras sont disposés de sorte à former un angle 66 compris dans la plage [60° ;180°[. Les bras 52, 62 sont actionnables par le biais d’un organe d’actionnement permettant à l’un des bras de passer d’une position repliée à une position déployée et inversement. Dans un mode de réalisation, l’organe d’actionnement permettant de déployer les bras 52, 62 et inversement, comprend notamment un moteur, apte à orienter les bras 52, 62 dans plusieurs positions angulaires par rapport à l’axe principal longitudinal. Ainsi, les bras motorisés 52, 62 sont orientables au moins autour de leurs axes de rotation (comme indiqué précédemment, orthogonal à l’axe principal longitudinal 58 du véhicule 50) de sorte à permettre le déploiement des bras 52, 62 dans des positions déployées sélectionnées, par exemple selon l’angle entre l’axe principal longitudinal 58 du véhicule 50 et du bras 52, 62.

Dans un mode de réalisation, l’organe d’actionnement, i.e. le moteur, est configuré pour adapter une position angulaire du bras en position déployée, par rapport à l’axe principal longitudinal selon l’angle d’assiette du véhicule. Par exemple, le véhicule 50 peut comprendre un capteur de verticalité, tel qu’un ou plusieurs accéléromètres, de sorte que la position angulaire du bras est contrôlée et commandée en fonction du signal de sortie du capteur de verticalité.

Ainsi, la valeur de l’angle entre le bras et la coque du véhicule peut être régulée. Cela permet notamment d’assurer une bonne verticalité de l’AUV, même en cas de perturbations de l’environnement, tel que par exemple en cas de houle, ou en lien avec la densité de l’eau.

Le contrôle actif de la position du bras par rapport à la coque 60 du véhicule 50 permet de stabiliser dynamiquement le véhicule 50. Les deux bras motorisés 52, 62 permettent de manœuvrer le véhicule quelle que soit sa vitesse, et même à vitesse nulle.

Dans un mode de réalisation, le flotteur est configuré pour avoir un volume variable. Ainsi, selon par exemple les conditions environnementales (telle qu’une apparition brusque d’une houle inhabituelle), il est possible d’augmenter la capacité de flottabilité du flotteur et donc stabiliser le véhicule.

Dans un mode de réalisation, le bras est télescopique, si bien que la longueur des bras peut être réglable. Ainsi, l’effet des bras sur le centre de poussée peut être modifié en faisant varier la longueur des bras.

Bien entendu dans un mode avantageux, il est possible de faire varier le volume du flotteur et la longueur du bras. Bien que dans l’exemple illustré, le véhicule 50 comprend deux bras actifs 52, 62, il peut dans un mode de réalisation comprendre un seul bras actif, ou plus de deux bras actifs.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de mise à la verticale comprend en plus des bras actifs d’autres éléments, tels que les caisses de réglages et/ou le système propulsif 56. Dans ce cas, les bras 52, 62 sont déployés après que la mise à la verticale soit initiée par les caisses de réglages et/ou le système propulsif 56.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de mise à la verticale est alors configuré pour commander les bras 52, 62 et/ou les caisses de réglages et/ou le système propulsif 56. Dans un mode avantageux, le dispositif de mise à la verticale comprend une unité de commande capable de commander des différents éléments, afin d’assurer la synchronisation de leurs impacts sur le centre de poussée du véhicule 80. L’utilisation des bras motorisés en compléments de caisses de réglages est illustrée aux figures 8 à 10.

Le véhicule 80 illustré sur ces figures est globalement cylindrique, fait environ 6,5 m de long et présente un diamètre d’environ 0,5m. Ce véhicule 80 présente une masse d’environ 1200 kg et lorsqu’il est immergé, ce véhicule 80 déplace environ 1 100 litres d’eau.

Les caisses de réglages 82, 84 du véhicule 80, ont respectivement un volume maximum de 55 litres. Ces caisses de réglages 82, 84 sont respectivement disposées à 2m derrière et devant le centre de gravité (CDG) et le centre de poussé (CDC pour centre de carène sur les figures) qui sont alignés selon la verticale. La caisse de réglage 82 arrière est ainsi disposée entre le centre de gravité (ou de poussée) et le système propulsif 88, et la caisse de réglage 84 avant est disposées entre le centre de gravité (ou de poussée) et le nez 83 du véhicule 80.

Comme on peut le voir sur les figures 7 à 9, le véhicule autonome sous-marin 80 comprend des caisses de réglages 82, 84 qui sont disposées, lorsque le véhicule 80 est en position nominale, dans une partie supérieure 96 de la coque 86 et les bras sont rattachés à une partie inférieure 94 de la coque 86 du véhicule 80.

Comme on peut le voir sur les figures, de manière générale, les caisses de réglages 82, 84 et les bras 90 sont disposés de part et d’autre de l’axe principal longitudinal 99.

Dans le mode de réalisation illustré, les caisses de réglage sont disposées à l’intérieure de la coque du véhicule 80, en particulier dans une partie dite supérieure 96, qui, lorsque le véhicule 80 navigue en position nominale, est dirigée vers la surface 85. Les bras sont attachés à la partie inférieure 94 de la coque 86, qui lorsque le véhicule 80 navigue en position nominale, est dirigé vers le fond marin 87.

Les caisses de réglages permettent de faire varier l’angle d’assiette du véhicule 80. Dans ce mode de réalisation, seul les caisses de réglages permettent de faire varier l’angle d’assiette du véhicule. Les figures 7, 8 et 9 illustrent trois configurations des caisses de réglages 82, 84, dans lesquelles le véhicule 80 présente respectivement un angle d’assiette nul, un angle d’assiette positif et un angle d’assiette négatif, lorsqu’immergé dans l’eau de mer (avec une masse volume estimée à 1030 kg/m ³ ).

Dans le premier cas où l’angle d’assiette est nul, i.e. lorsque le véhicule 80 est en position nominale, les caisses de réglages sont remplies 60% d’air à l’avant et à 20 % d’air à l’arrière.

Dans le deuxième cas, où l’angle d’assiette est sensiblement positif, l’inclinaison longitudinale du véhicule 80 par rapport au plan horizontal 98 entraîne le nez 83 du véhicule en direction de la surface de l’eau 85. Dans ce cas, le remplissage des caisses de réglages est modifié de sorte que la caisse de réglage arrière 82 présente un taux de remplissage supérieur au taux de remplissage de la caisse de réglage avant 84.

Dans le troisième cas, où l’angle d’assiette est sensiblement négatif, l’inclinaison longitudinale du véhicule 80 par rapport au plan horizontal 98 entraîne le nez 83 du véhicule en direction du fond 87. Dans ce cas, le remplissage des caisses de réglages est modifié de sorte que la caisse de réglage avant 84 présente un taux de remplissage supérieur au taux de remplissage de la caisse de réglage arrière 82.

Deux bras 92 sont montés en rotation sur la coque 86 du véhicule 80. A l’extrémité libre du bras 92, un flotteur 90 est monté. Dans cet exemple, le flotteur présente un volume d’environ 10 litres

(soit 20 litres pour les deux bras). De plus, les bras 92 configurés pour être déployés présentent une longueur d’environ 2m.

L’axe de rotation des bras est ici orthogonal à l’axe principal longitudinal 99. Pour la mise à la verticale, les caisses de réglages 82, 84 sont utilisées conjointement avec les bras 92.

Pour une mise à la verticale du véhicule 80 tel que décrit précédemment, et pour assurer une flottabilité nulle du véhicule 80 en position verticale en eau de mer, les caisses de réglages sont remplies d’air à 80 % à l’avant et à 0% à l’arrière 82. En d’autres termes, la caisse de réglage 82 arrière doit être intégralement remplie de liquide.

Ainsi réglées, les caisses de réglages permettent de générer un angle d’assiette du véhicule de maximum 75°. L’action des bras, par leur déploiement, permet une régulation de la verticalité du véhicule 80, dans un domaine de +/- 12° d’angle d’assiette autour de la verticale (c’est-dire autour d’un angle d’assiette de 90°).

Comme cela est visible sur la figure 10, les bras 92a, 92b peuvent être positionnés dans plusieurs positions isolées (dont certaines sont représentées en pointillés sur la figure 10). Ainsi, selon les conditions environnementales dans lequel le véhicule évolue et selon les caractéristiques du véhicule 80, la position des bras est commandée pour prendre une ou plusieurs positions isolées, lorsque le véhicule initie une mise à la verticale ou lorsque le véhicule est en position verticale, de sorte à former un angle supérieur à 0° et inférieur à 180° avec l’axe principal longitudinal du véhicule 80. Le déploiement d’un ou des bras dans une des positions déployées telles qu’illustrées sur la figure 10 se fait selon un procédé comprenant notamment une étape dans laquelle, lorsque l’angle d’assiette du véhicule atteint un premier angle seuil, le ou les bras est/sont actionnés pour les mettre en position déployée, à partir de la position repliée.

A titre d’exemple, le déploiement des bras du véhicule 80 peut être effectué suite à une modification de l’angle d’assiette du véhicule, par exemple par l’utilisation des caisses de réglages 82, 84 et/ou le système propulsif, de sorte que cet angle d’assiette devient supérieur à égale au premier angle seuil.

Dans un mode de réalisation, la mise à la verticale du véhicule 80 est initiée au préalable du déploiement des bras, et effectuée par exemple par le biais des caisses de réglages 82, 84 et/ou du système propulsif. Par exemple, l’initialisation de la mise à la verticale par le biais des caisses de réglages permet au véhicule 80 d’atteindre un angle d’assiette d’environ 75°.

Dans un mode de réalisation, le premier angle seuil de 70° peut être spécifié, de sorte que les bras soient déployés lorsque l’angle d’assiette du véhicule 80 dépasse 70° par le biais des caisses de réglages.

Le procédé peut également comprendre une étape de repli du ou des bras du véhicule 80, lorsque l’angle d’assiette du véhicule 80 devient inférieur à un deuxième angle seuil.

Ainsi, lorsque le véhicule est manœuvré pour reprendre une position nominale en vue d’une navigation subséquente, les bras sont configurés pour être actionnés et repliés, lorsque l’angle d’assiette devient inférieur à la deuxième valeur seuil.