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article technique
EuroWire – Mai 2009
2.1.2Câble de deuxième génération
Tout en maintenant encore le même diamètre
pour la compatibilité mécanique, cette
deuxième génération de câble contenait
une fibre unique. Le câble avait toujours
un diamètre de 1,4mm, mais était équipé
d’un revêtement de protection additionnel.
Le câble présentait, parmi les deux couches
de revêtement, une couche d’éléments de
renfort assurant une résistance supérieure
à la traction et à l’abrasion. Tant les câbles
de première génération que ceux de
deuxième
génération
ne
présentaient
aucune spécification de flottement, mais ils
devaient uniquement garantir leur capacité
d’immersion en profondeur.
2.1.3Câbles pour véhicules sous-marins
ROV pour grandes profondeurs
Cette troisième génération de câbles différait
des générations précédentes du fait des
caractéristiques
de
perfectionnement
suivantes:
Diamètre inférieur – Les dimensions de
1
ce câble étaient presque la moitié de
deux versions précédentes, permettant
une bobine plus compacte, et donc
une structure du ROV plus petite ou des
longueurs de câble potentiellement
supérieures
Flottabilité neutre – Ce câble a été
2
réalisé avec un revêtement constitué
d’un mélange de polymères, c’est-à-dire
deux types de matériaux différents
pour conférer au câble la propriété de
flottement neutre
Résistance à l’entortillement supérieure
3
– Ce câble avait une majeure possibilité
d’éliminer les situations de torsion à des
tensions élevées par rapport aux versions
précédentes, grâce à un revêtement
beaucoup plus rigide
2.2 Réalisation de l’invention
Ce câble présentait une structure à une
fibre, c’est-à-dire il contenait une seule fibre
optique pour la transmission des données
du et vers le véhicule. La structure était
composée d’un tuyau tampon rempli
d’huile, d’un diamètre d’environ 900 microns.
Le tube contenait de l’huile, la fibre optique
et les éléments de renfort. L’huile était une
huile minérale à viscosité réduite. La fibre
optique était une fibre standard monomo-
dale, du type “dispersion-unshifted”, à gaine
adaptée, d’un diamètre de 255 microns. Les
éléments de renfort étaient constitués d’un
fil thermoplastique à plusieurs filaments,
avec des propriétés de résistance à la traction
satisfaisantes, et une résistance à l’abrasion
supérieure. Le tube tampon consistait en un
mélange de deux polymères.
Voir la
Figure 1
pour un schéma de la
conception du câble.
2.3 Utilisation
Les ROVs conventionnels utilisaient un câble
de grandes dimensions pour la transmission
de l’énergie et pour les communications. Au
contraire des ROV traditionnels, l’alimentation,
dans ce cas, était fournie à bord au moyen
d’un système de batteries à densité d’énergie
élevée. Une liaison de communication
révolutionnaire était nécessaire pour alimenter
les commandes aux ROVs et pour renvoyer
les images vidéo. Les systèmes sans fils
sembleraient être la solution logique, compte
tenu des systèmes avancés que l’on rencontre
dans les ROVs. Malheureusement, les systèmes
sous-marins sans fils ont tendance à offrir
des performances tout à fait différentes par
rapport aux performances en plein air. Les
signaux vidéo traditionnels pourraient être
transmis au dispositif de contrôle au moyen
d’ondes radioélectriques, mais ces dernières
ne voyagent pas en grande profondeur.
Le son est caractérisé par une bonne
propagation sous-marine, mais les ondes
sonores seraient trop lentes et ne pourraient
gérer la vitesse de transfert des données
requise pour les images vidéo à haute
résolution. C’est pourquoi le câble pour
ROV pour grandes profondeurs a été réalisé
comme la seule solution logique pour
résoudre le problème des communications.
En utilisant une méthode non traditionnelle
pour l’installation du câble, le petit câble
dépensable était alimenté par une bobine
placée à l’intérieur du véhicule. Les câbles
traditionnels seraient déroulés du navire hôte
ou du centre de commande.
Alors que les câbles standards limiteraient la
mobilité du véhicule, ce câble permettait à
l’opérateur du BOT une liberté d’exploration
sans précédent. D’éventuelles situations
d’embrouillement seraient ainsi évitées, le
système ROV pouvant simplement laisser le
câble derrière soi et poursuivre l’opération. Le
système ROV pourrait simplement dérouler
une longueur du câble supérieure au moyen
de son système de déroulement mécanique
sophistiqué. Sans retourner sur le même
parcours d’allée, le véhicule peut être guidé
dans un site et hors d’un autre. Une fois la
mission complétée, le câble ombilical est
simplement coupé et laissé derrière.
3 Véhicules sous-marins
filoguidés (ROV) pour
grandes profondeurs
3.1 Utilisation
L’objectif initial des ROVs pour intervention
en profondeur était l’exploration des épaves
de bateaux. La première mission officielle de
ce véhicule comme propriété de Oceaneering
était un film documentaire du Titanic (Le
dernier mystère du Titanic) qui fut transmis
sur Discovery Channel le 24 juillet 2005
du site du naufrage. En outre, le ROV pour
grandes profondeurs a démontré avec succès
sa capacité de conduire des explorations
rapprochées d’équipements sous-marins, des
recherches perfectionnées et des opérations
de secours ainsi que des inspections de
bateaux et de quais.
3.2 Description
Le ROV pour eaux profondes était un robot
en forme de boîte de 27" de longueur,
15,5” de largeur et 17,5" de hauteur. Il faut
remarquer que ces dimensions sont dues aux
spécifications de sa première mission officielle,
un voyage à l’intérieur du RMS Titanic.
Le véhicule devait passer à travers les hublots
du Titanic ayant une largeur de 18" et une
hauteur de 24". La partie extérieure du BOT
était réalisée avec de la mousse syntactique
composée de sphères de verre imprégné
de résine époxydique consistant en deux
composants. Cette formulation spécifique a
permis au BOT de flotter à de très grandes
profondeurs.
La structure contenait à l’intérieur 600 mètres
de câble pour véhicule ROV pour grande
profondeur. Le véhicule logeait deux caméras
vidéo, une à haute résolution pour filmer
des séquences et l’autre noir et blanc utilisée
pour la navigation. Pour avoir la visibilité
à ces profondeurs, le ROV était équipé de
deux jeux de projecteurs halogènes et de
deux jeux de DELs. Les réflecteurs et les
projecteurs halogènes furent utilisés durant
les séquences du film alors que les lumières à
diodes éléctroluminéscentes, étant donné leur
consommation réduite, furent utilisées pour la
navigation.
Les caméras vidéos furent installées sur une
barre permettant une excursion vers le haut
et vers le bas arrivant jusqu’à 210 degrés.
L’opérateur contrôlait l’angle d’oscillation
d’un bouton poussoir situé sur le levier de
commande de l’opérateur. Pour positionner
les caméras vidéo en direction azimutale,
l’opérateur pouvait manipuler les quatre
propulseurs au moyen du levier de commande
et pouvait contrôler l’embardée et le tangage,
qui fut décrit comme très similaire au vol d’un
petit avion.
En outre, il avait la possibilité de contrôler
le flottement du ROV en relâchant de petits
poids de la partie inférieure du véhicule ou
des blocs de mousse syntactique du sommet
du véhicule. Les équipements électroniques
sophistiqués installés sur ce ROV étaient
alimentés par un système de batteries à
haute densité d’énergie, garantissant le
fonctionnement pour 12-18 heures.
Voire la
Figure 2
pour le schéma du ROV.
Figure 1
▲
▲
Figure 2
▲
▲
vêtement mixte
Éléments de renfort
Fibre optique
Huile
Revêtement de protection
Propulseur
Logement lampes Logement caméras