Sous-Marins et Robots d’Exploration des Océans

Cet article explore les engins non militaires sans exclure les références à la Marine nationale, partenaire, donneur d’ordres….

Besoins d’exploration des Océans

3 grands domaines d’exploration

La Terre. Les Continents.
Le Ciel. L’Espace.
La Mer : les Océans.

Besoins et défis considérables

Besoins de Connaissances.
Besoins de Sources d’Energie.
Besoins en Minéraux et en Métaux de plus en plus rares.
Besoins en Télécommunications.
Besoins Alimentaires.
Besoins de Santé.
Besoins de Transports de marchandises et des passagers.
Besoins Militaires et de Sécurité.
Besoins de Sauvetage.
Besoins Culturels.
Besoins de Loisirs.

Contraintes du Développement Durable

Contraintes propres à la Mer

La Mer est peut-être plus difficile à explorer que la Terre et l’Espace.

Modernité et performances des Soucoupes du Commandant Cousteau

La Commandant Cousteau estime très tôt que les bathyscaphes sont trop lourds, trop encombrants, difficiles à mettre en œuvre et qu’ils coûtaient trop cher aux utilisateurs.
1. Au lieu de construire un submersible capable d’atteindre les plus grandes profondeurs de la mer d’autres options sont possibles.
2. L’idée de véhicules légers visant des profondeurs moindres présente de nombreux atouts :
  1. Un navire de faible tonnage pourra les transporter.
  2. Le gain de temps et d’argent pour le transport permettra une plus grande souplesse, notamment avec la météo.
  3. Explorer les grandes fosses marines est intéressant mais il y a de vastes territoires à explorer avant : les plateaux continentaux, les talus, les mers de profondeur moyenne….
  4. Le passage de l’exploration à l’exploitation sera bien plus rapide et bien plus rentable.
1958. Le première soucoupe est mise en chantier et les modèles se succèdent.
1. La SP 350.
2. La SP 500.
3. La Deepstar américaine.
4. La SP 3000 que le CNEXO achète en 1970 pour la modifier et la rebaptiser Cyana.
Principes des soucoupes.
1. Une sphère d’acier abrite les 2 ou 3 passagers.
  1. L’acier est plus performant.
  2. La sphère pèse moins.
  3. Un flotteur moins monstrueux est nécessaire.
  4. Le poids étant moins élevé on peut se passer d’essence à comprimer.
  5. Une mousse syntactique, mélange de microbilles de verre creuses et de résine, est facile d’emploi et nullement dangereux comme l’essence.
    1. La mousse se découpe à la scie et on lui donne la forme désirée.
  6. Résultat, la soucoupe pèse 9 tonnes pour la SP 3000 qui peut atteindre 3000 m de profondeur.
  7. Autre avantages de s soucoupes :
    1. Le pilote peut à volonté faire varier leur assiette en déplaçant une masse de mercure.
    2. Les observations et les prises de vues sont meilleures.
2. Un matériau de flottabilité la maintient à poids nul dans l’eau.

Révolution des soucoupes

En Europe et surtout aux Etats-Unis et au Canada on assiste à une multiplication de soucoupes, copies ou extrapolations de celles de Cousteau.
1. Pisces canadiens. 2 000 m.
2. Deep Quest. de la société Lockheed.
  1. 1967. 2 400 m atteints.
Désormais le Monde s’intéresse à la Mer, à son volume (dimension 3D) autant que sa surface (dimension 2D).
1. Les savants.
2. Les militaires.
3. Les civils.
4. Le grand public.
5. Les cinéastes.
6. Les créateurs de jeux et de jouets…
L’ère des Océans venait de s’ouvrir.

Progrès continu dans toutes les technologies

Evolution des batteries.
Capacité d’intégrer des équipements en équipression permettant de gagner en autonomie énergétique.
Progrès des alliages à base d’aluminium et de titane…
Compartiments hyperbares.
Télécommunications.
Prises de vues fixes et vidéos.
Prises de son…
Projecteurs. Pinces…
Equipements de sécurité.

Sous-marins civils et véhicules autonomes d’exploration des océans

AsterX. AUV côtier. Ifremer.

Cyana © Verlinden d’après abac077-Flickr.com.

Cyana. Ifremer.
1. Sous-marin de poche habité de type soucoupe plongeante.
2. 1969. Mise en service.
3. Peut plonger jusqu’à 3 000 mètres de profondeur.
4. Utilisé pour des missions d’observation, de mesures, de prélèvement d’échantillons, d’assistance aux sous-marins en difficulté et d’interventions sur épave.
5. 2003. Retiré du service après 1 300 plongées.
6. Masse. 9,3 t.
7. Longueur. 5,70 m.
8. Largeur. 3,20 m.
9. Hauteur. 2,70 m.
10. Equipage. 3 personnes.
11. Capacité d’emport. 50 kg.
12. 2 hublots.
13. Vitesse de déplacement longitudinale. 2 nœuds.
14. Vitesse de descente/remontée. 0,5 m/s.
15. Rayon d’action. 8 km.
16. Autonomie travail sur le fond. 6 – 10 h.
17. Nombreux équipements : sondeur d’altitude, sonar panoramique, caméras video, magnétoscopes, caméra photo, projecteurs, bras de manipulation…
18. Plusieurs sécurités.

© Verlinden d’après abac077 – Flickr.com.

Deepsea Challenger (DCV 1).
1. Sous-marin pour les grandes profondeurs.
  1. 2012. 26 mars. Objectif de record de plongée profonde en solitaire atteint par James Cameron, avec 10 898 mètres.
  2. Le record absolu de profondeur est toujours détenu par l’équipage des deux hommes du bathyscaphe Trieste à 10 916 m dans la même fosse, le 23 janvier 1960.
2. 7,3 m (24 pieds).
3. Poids. 11,8 t.
4. Lest. 500 kg d’acier
5. Longueur. 7,3 m
6. Propulsion. 12 hélices motorisées
7. Poste d’équipage. Sphère de pilotage de 1,09 m de diamètre, pour 1 place assise
8. Équipements :
  - un bras téléguidé par une manette utilisé pour les prélèvements ;
  - 8 caméras HD ;
  - 1 caméra sur bras télescopique avec projecteur ;
  - 1 groupe de projecteurs éclairant à 30 m.
Globule. Comex.
1. Sous-Marin biplace, conçu à l’origine pour des missions d’observation des équipements de forages sous-marins.
2. 1974. Année de fabrication.
3. Profondeur maximale d’intervention : 200 m.
4. Poids. 2,5 tonnes.
5. Équipage. 2 personnes.
6. 2 propulseurs horizontaux, 2 verticaux, 1 transversal
7. Autonomie électrique – 2,5 heures sur batteries
8. Longévité exceptionnelle. Il sert ensuite à l’entraînement des pilotes de sous-marins à l’Institut National de Plongée Professionnelle (INPP) basé à Marseille.
9. Mis à disposition de La Cité de la Mer de Cherbourg par la société Comex.
IdefX. Ifremer.
1. AUV Côtier.

Nautile © Verlinden d’après Thiel Michael – Flickr.com

Nautile. Ifremer.
1. Sous-marin de poche habité.
2. Fabriqué par une équipe d’ingénieurs et d’ouvriers de la DCN de Toulon (actuel Naval Group Toulon) ainsi qu’aux ateliers de Creusot-Loire (Saint-Chamond).
3. 1984. Mise en service par le CNEXO, devenu Ifremer.
4. Dédié aux grandes profondeurs, notamment pour l’exploration d’épaves.
5. Peut être associé à un robot guidé ROBIN.
6. 1987. Utilisé sur l’épave du Titanic à 3 800 m de profondeur.
7. 2002. Utilisé sur l’épave du pétrolier Prestige.
8. 2009. Recherches sur les restes du vol 447 Air France.
9. 2018. Cessation d’activité du matériel vieillissant.
10. Peut plonger jusqu’à 6 000 m de profondeur.
11. Missions : observations, mesures, prélèvements d’échantillons, assistance aux sous-marins en difficulté, épaves….
12. Longtemps basé à La Seyne-sur-Mer (83).
13. Maquette à l’échelle 1 exposée à la Cité de la Mer, à Cherbourg-en-Cotentin.
14. Masse pour une plongée à 6 000 m. 19,50 t.
15. Longueur. 8,00 m. Largeur. 2,70 m. Hauteur. 3,81 m.
16. Equipage. 3 personnes.
17. Communications : téléphone sous-marin en plongée + Emetteur-récepteur VHF en surface.
18. Equipements :
  1. 1 sondeur d’altitude.
  2. 1 sondeur à sédiment.
  3. 1 sonar panoramique Tritech.
  4. 1 Loch Doppler.
  5. 1 caméra 4k Deepsea.
  6. 2 caméras IP/HD.
  7. 1 APN Nikon D5200 avec objectif de 24 mm.
  8. 9 projecteurs LED Bowtek.
  9. 1 centrale inertielle Phins de chez Ixblue.
  10. 1 balise de positionnement acoustique RT9.
  11. 1 balise de positionnement acoustique RAMSES.
  12. 1 panier à échantillons.
19. Autonomie supplémentaire de sécurité. 120 h.
20. 9 dispositifs pyrotechniques d’allègement de sécurité.
21. 1 dispositif de repérage de secours.
Remora 600. Comex.
1. Sous-marin d’observation monoplace.
2. 1987. Conception.
3. Capable de plonger jusqu’à 300 m.
4. Grand hublot hémisphérique permettant au pilote de bénéficier d’une large vue panoramique.
5. 1994. Désarmé. Mis à disposition de La Cité de la Mer à Cherbourg-Octeville.

Remora 2000 au large de l’île de Riou, à Marseille © Guillaume Ruoppolo – Flickr.com.

Remora 2000. Comex.
1. Sous-marin d’observation biplace.
2. Capable de plonger jusqu’à 610 mètres.
3. Grand hublot hémisphérique permettant une vue panoramique.
4. Déplacements assurés grâce à 5 moteurs hydrauliques.
5. Poids. 5 300 kg.
6. Équipage. 1 pilote et 1 observateur
7. Vitesse maximum. 2 nœuds.
8. Autonomie. 9 heures.
9. Survie. 72 heures

TotalSub © Verlinden d’après abac077-Flickr.com

TotalSub. Comex.
1. 1969. mise en service.
2. Sous-marin de type humide : ses passagers et l’essentiel de son matériel interne baignent dans l’eau de mer.
3. Moyen de locomotion rapide pour un groupe de plongeur et leur matériel, sorte de Jeep de la mer.
4. Un ombilical connecté aux bouteilles de gaz comprimé alimente les passagers en gaz respiratoires.
  1. Sa longueur : 25 m permet aux plongeurs d’évoluer dans un large périmètre autour de l’engin.
5. Profondeur maximale d’intervention. 60 m.
6. Poids. 5,3 tonnes.
7. Equipage. 1 pilote + 2 autres plongeurs assis de front.
8. Autonomie de gaz respiratoire. 9 h.
9. Propulsion. Hélice à pas variable entraînée par 2 moteurs électriques alimentés par des batteries.
10. Vitesse maximum. 6 nœuds.
11. Mis à la disposition de la Société de la Mer à Cherbourg par la Société Comex.

Robots téléopérés et/ou remorqués

ROBIN. ROBot d’Inspection du Nautile. Ifremer.
1. Téléopéré depuis l’intérieur du Nautile.
SAR. Système Acoustique Remorqué. Ifremer.
Scampi. Système de CAméras Ponctuel Interactif (remorqué). Ifremer.

Victor 6000. Ifremer.
1. Robot téléopéré depuis un navire de surface (« ROV » pour « Remote Operated Vehicle ») conçu pour l’exploitation des grands fonds.
2. Engin à câble.
3. Dédié à la recherche scientifique dans le domaine de l’océanographie.
4. Capable d’intervenir jusqu’à 6 000 m de profondeur.
5. Instrumenté et modulaire. Equipé de deux bras manipulateurs.
6. Effectue de la vidéo et des photos de très bonne qualité,
7. Peut emporter et opérer divers équipements et outillages scientifiques.
8. Partie inférieure de l’engin constituée d’un module instrumenté et interchangeable selon la nature de la mission.
9. Victor possède deux modules différents, un pour les prélèvements, un autre pour les mesures équipé entre autres capteurs, d’un sondeur multi-faisceaux.
10. Victor permet :
  1. Des prélèvement d’échantillons et de la manipulation d’outillages spécifiques.
  2. De la bathymétrie fine et/ou des mesures physico-chimiques ;
  3. De la reconnaissance de longue durée de zones en mode chantier (100 x 100 km) ou en mode route.
11. Poussée. 200 daN dans toutes les directions.
12. Vitesse. 1,5 nœud.
13. Masse. 4 tonnes.
14. Dimensions. 3,1 × 1,8 × 2,1 m
15. 2020. 20 novembre. Le robot Victor embarqué sur le navire de l‘Ifremer Pourquoi Pas ? découvre l’épave de l’avion de chasse Aquilon 203 N°83.
  1. L’épave est par 2 400 m de profondeur, au sud de l’île de Porquerolles.
  2. L’avion disparu en mer le 13 juin 1960 lors d’un appontage sur le porte-avions britannique HMS Ark Royal.

Robots Hybrides

Ariane. Ifremer.
1. ROV hybride. Nouvelle génération d’engins sous-marins télé-opérés intégrant sa propre source d’énergie -batteries Lithium-ion.
2. Lien unique avec la surface : fibre optique.
3. Déployé à partir de navires océanographiques de la Flotte côtière : L’Antea, Le Côte de la Manche, L’Europe.
4. Développe le concept de plongées dites à la journée, avec des immersions jusqu’à 2 500 m.
5. Missions : intervention, prélèvement, inspection, cartographie optique et acoustique.
6. Capacité d’intervenir sur tous types de fonds, y compris des canyons accidentés.
7. Equipé de caméras HD et d’un appareil photo numérique orientable.
HROV-Ariane. Hybrid Remotely Operated Vehicle. Ifremer.