III.7.- LE SUBMERSIBLE HABITE "NAUTILE"
Développé par l'IFREMER, le Nautile est un engin habité conçu pour l'observation et l'intervention jusqu'à des fonds de 6.000 mètres. Il est l'élément central d'un système sous-marin associant à cet engin tous les équipements nécessaires à sa mise en oeuvre et à son utilisation dans des conditions optimales.
III.7.1.- Principales caractéristiques
Description de l'équipement.- Ce système a 8 m de longueur, 2,7 m de largeur et 3,45 m de hauteur. Son poids total dans l'air est de 18,5 tonnes.
A bord du submersible:
- les équipements de navigation sous-marine qui permettent d'interroger directement les balises acoustiques nécessaires au calcul de sa position sans avoir recours à l'assistance d'un navire-support;
- les équipements de télémanipulation constitués de deux bras télémanipulateurs et d'un panier de prélèvement escamotable. Le bras destiné à la préhension dispose de 5 degrés de liberté. L'autre, doté de 7 degrés de liberté, assure la manipulation des outils (carottier, module géotechnique,...);
- les équipements d'acquisition des données qui comportent un ensemble de capteurs permettant d'enregistrer un certain nombre de paramètres (altitude, pression, température, cap, heure, vitesse). Ils sont reliés à une centrale d'acquisition qui archive les informations afin d'en permettre le dépouillement ultérieur;
- les équipements de transmission acoustique d'images télévisées.
Accompagnant le submersible, il y existe un petit robot télécomandé (ROBIN), pouvant effectuer la reconnaissance, l'inspection et la prise de vues vidéo et photo de structures inaccessibles au sous-marin.
A bord du navire-support:
- les équipement de navigation de surface qui, par interrogation successive des satellites, déterminent la position du navire-support avec précision;
- les équipements embarqués de traitement de données qui permettent d'effectuer un premier dépouillement des mesures et des observations réalisées au cours des plongés. Une étude plus fine des données enregistrées est réalisée à terre après la mission;
- les équipement de manutention qui assurent la mise à l'eau du submersible;
- les équipements pour l'entretien et le reconditionnement du submersible entre les plongées.
Principe.- La descente est produite par un lest constitué de plomb de chasse dont une partie est larguée à l'arrivée sur le fond, et le reste servant à déclencher la remontée. Sur le fond, il navire à l'aide de deux systèmes de propulsion (verticale et transversale).
Utilisation.- Le Nautile transporte 3 passagers, le pilote, le navigateur et un observateur, dans une sphère en titane de 2,1 m de diamètre intérieur. En opération normale, la durée des plongées est de 12 heures (deux pour la descente, huit sur le fond et deux pour la remontée), permettant de parcourir 20 à 30 km sur le fond.
Deux hublots de 12 cm de diamètre permettent de voir le fond, l'éclairage assuré par 6 projecteurs permettant une bonne vision des couleurs. Une ou deux caméras de télévision fournissent des vues en permanence. Deux caméras photographiques à moteur, couplées à des flashs, peuvent être chargées.
La position de l'engin est obtenue directement sans intervention du navire support. Les communications avec le navire se font par un téléphone sous-marin.
Des prélèvements très délicats sont assurés par des outils spécialement conçus tels que des carottiers à sédiment, des bouteilles de prélèvement d'eau, un module géotechnique donnant des mesures in-situ de mécanique des sols, etc...
Application.- Reconnaissance des zones; bathymétrie fine et mesures physiques; prélèvement d'échantillons et manipulation d'outillages particuliers; assistance à la réalisation de travaux offshores; études de tracé et contrôles des câbles et pipelines; recherche, localisation et investigation d'épaves; assistance aux submersibles en difficultés.
Mise en oeuvre. Ce submersible, rendant accessible 97 % de la superficie des fonds océaniques, se caractérise par un poids faible (18,5 tonnes) au regard de ses performances. Ceci lui permet d'être mis en oeuvre à partir d'un navire support de tonnage relativement réduit et de bénéficier d'une bonne manoeuvrablilité.
Avantage. Observation directe du fond. Echantillonnage précis (carottages et prélèvements). Photographies et films vidéo de très bonne qualité.
Inconvénients. Mise en oeuvre impossible par mauvais temps. Trait relativement court à cause de la portée des balises acoustiques. Suivi délicat de la navigation de l'engin depuis le navire.
Mesures de mécanique de sols.- Les argiles pélagiques récentes formant la couche superficielle de la couverture sédimentaire sont des boues à très faible résistance mécanique (environ 5 kilopascals).
Cette cohésion peut varier latéralement de 1 à 4 fois sur une distance de quelques kilomètres en relation avec la structure de la couverture sédimentaire. Elle augmente rapidement au delà des premiers centimètres, sans toutefois dépasser quelques kilopascals. Elle diminue considérablement dès que l'on remanie le sédiment, et il semble qu'il ne faut pas compter sur une consolidation rapide ultérieure.
Cette sensibilité extrême des sols nécessite la conception d'engins de ramassage s'appuyant sur le fond sur la base des résultats les plus pessimistes.
III.7.2.- Conclusion
Les plongées "NAUTILE" ont permis d'améliorer la connaissance de l'environnement physiographique et géologique des champs miniers (échantillonnages ponctuels et plages de nodules d'intérêt économique); de mesurer in-situ des propriétés mécaniques du substratum sédimentaire qui devra supporter les engins de ramassage et d'obtenir une meilleure évaluation des contraintes imposées aux systèmes de locomotion et de collecte.