CA3083954A1 - Engin maritime flottant a quille de mesure amovible - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un engin (1) maritime flottant comportant au moins une coque (2) surmontée d'un pont (4), la coque (2) étant allongée entre une proue et une poupe suivant une direction longitudinale de l'engin (1), l'engin (1) comportant à sa partie inférieure une quille (3) amovible et à sa partie supérieure un kiosque (9) érigé au-dessus du pont, la quille (3) pouvant être descendue sous la coque (2) et remontée à travers la coque (2), la quille (3) comportant une extrémité inférieure et une extrémité supérieure, en position descendue de la quille l'extrémité supérieure de la quille se raccordant à la coque. Selon l'invention, le kiosque (9) comporte intérieurement un espace de stockage (13) de quille et la quille (3) et l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9) sont disposés en alignement afin que la quille (3) puisse être remontée par translation vers le haut, au moins en partie dans l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9).
Description
Engin maritime flottant à quille de mesure amovible DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
La présente invention concerne de manière générale le domaine des engins aquatiques, notamment maritimes. Elle concerne plus particulièrement un engin maritime flottant à quille amovible. Elle s'applique en particulier à
l'exploration maritime avec des engins de mesure et notamment un engin qui est un drone sans équipage ou personnel à bord.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Pour l'exploration maritime on utilise des appareils de mesure, en général des sonars, qui sont sous l'eau. Ces appareils de mesure peuvent être remorqués à l'arrière d'un navire mais on a aussi proposé d'utiliser des embarcations ou des drones comportant de tels appareils de mesure et ayant des moyens de propulsion et de navigation autonome et/ou télécommandée. Ces embarcations ou ces drones sont de relativement petite taille et dans le cas des drones, ne comportent pas d'équipage.
Les embarcations ou les drones flottants peuvent posséder des appendices sous leur coque pour réaliser diverses fonctions parfois combinées :
d'antidérive, de lest ou de support d'équipements. Dans la suite ces appendices seront appelés d'une manière générique quille .
Sur les embarcations ou les drones flottants à propulsion vélique, la quille est utilisée pour ces fonctions d'antidérive et de lest afin de contrer le couple de chavirage exercé par la voilure.
Sur les embarcations ou les drones flottants à propulsion mécanique, la quille est utilisée pour ces fonctions d'antidérive mais pas de lest. En effet, la stabilité transversale des embarcations ou les drones flottants à propulsion mécanique est avant tout apportée par la forme même de la coque et plus spécifiquement sa grande largeur. Pour cette raison les quilles, généralement appelées quillettes , présentes sur les embarcations à propulsion mécanique sont de faible profondeur.
Le drone d'exploration est généralement amené sur le site d'exploration par un navire qui le reprend à la fin de l'exploration. Entre les périodes d'exploration où il est mis à la mer, le drone est remonté sur le navire. La quille peut être une gêne lors des manoeuvres de récupération ou de mise à l'eau du drone et, aussi, pour son stockage sur le navire.
En outre, ces quilles qui sont situées sous la carène de l'embarcation ou du drone, en augmentent sa profondeur verticale ou tirant d'eau. Il peut être utile de pouvoir réduire ce tirant d'eau dans certaines circonstances et l'une des solutions communément adoptées consiste à ce que ces quilles soient relevables, c'est à
La présente invention concerne de manière générale le domaine des engins aquatiques, notamment maritimes. Elle concerne plus particulièrement un engin maritime flottant à quille amovible. Elle s'applique en particulier à
l'exploration maritime avec des engins de mesure et notamment un engin qui est un drone sans équipage ou personnel à bord.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Pour l'exploration maritime on utilise des appareils de mesure, en général des sonars, qui sont sous l'eau. Ces appareils de mesure peuvent être remorqués à l'arrière d'un navire mais on a aussi proposé d'utiliser des embarcations ou des drones comportant de tels appareils de mesure et ayant des moyens de propulsion et de navigation autonome et/ou télécommandée. Ces embarcations ou ces drones sont de relativement petite taille et dans le cas des drones, ne comportent pas d'équipage.
Les embarcations ou les drones flottants peuvent posséder des appendices sous leur coque pour réaliser diverses fonctions parfois combinées :
d'antidérive, de lest ou de support d'équipements. Dans la suite ces appendices seront appelés d'une manière générique quille .
Sur les embarcations ou les drones flottants à propulsion vélique, la quille est utilisée pour ces fonctions d'antidérive et de lest afin de contrer le couple de chavirage exercé par la voilure.
Sur les embarcations ou les drones flottants à propulsion mécanique, la quille est utilisée pour ces fonctions d'antidérive mais pas de lest. En effet, la stabilité transversale des embarcations ou les drones flottants à propulsion mécanique est avant tout apportée par la forme même de la coque et plus spécifiquement sa grande largeur. Pour cette raison les quilles, généralement appelées quillettes , présentes sur les embarcations à propulsion mécanique sont de faible profondeur.
Le drone d'exploration est généralement amené sur le site d'exploration par un navire qui le reprend à la fin de l'exploration. Entre les périodes d'exploration où il est mis à la mer, le drone est remonté sur le navire. La quille peut être une gêne lors des manoeuvres de récupération ou de mise à l'eau du drone et, aussi, pour son stockage sur le navire.
En outre, ces quilles qui sont situées sous la carène de l'embarcation ou du drone, en augmentent sa profondeur verticale ou tirant d'eau. Il peut être utile de pouvoir réduire ce tirant d'eau dans certaines circonstances et l'une des solutions communément adoptées consiste à ce que ces quilles soient relevables, c'est à
2 PCT/FR2018/053056 dire que grâce à un moyen mécanique et un système de guidage, la quille peut être rentrée totalement ou partiellement à l'intérieur de la coque de l'embarcation ou du drone.
Dans certains cas, ces quilles sont de si grandes dimensions, qu'une fois relevées, elles dépassent de la surface supérieure du pont, vers le haut. Dans ce cas, elles forment une prise au vent et elles encombrent les ponts.
Par ailleurs, certaines embarcations ou drones comportent un appendice ou d'une série d'appendices disposés en hauteur au-dessus du pont et/ou des superstructures. Ces appendices en hauteur que l'on peut dénommer mature ou kiosque, ces termes étant équivalents dans le contexte de l'invention, servent à
des fonctions nécessaires aux embarcations ou drones comme supporter différents équipements : feux de navigation, antennes de communication, radars, pavillons..., échappements des moteurs, entrée/sortie de ventilation, évents de réservoirs...
On connait les documents SU-1.154.142A1 concernant un voilier à dérive pouvant être remontée à travers la coque, WO-2016/144124A1 concernant un navire à airbag et poids mobile destinés à empêcher qu'un navire en perdition ne gite trop et coule et US-4.538.539A concernant un navire à quille deformable pour modifications hydrodynamiques. D'une manière générale, les navires motorisés ont des coques de forme différente de celle des voiliers et ces navires motorisés n'ont pas de quille de lestage du fait qu'ils n'ont pas à contrer un couple créé par le vent sur une voile d'un mat.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités ou même d'autres, la présente invention propose un engin maritime qui comporte une quille amovible facilitant les manoeuvres de mise à l'eau et de récupération ainsi que le stockage, mais, aussi, pouvant permettre plusieurs modes de navigation à l'engin en fonction de la position de la quille. En outre, en opération, la quille en position remontée n'a plus d'impact sur la prise au vent et n'est plus une gêne sur le pont grâce au fait qu'elle est remontée dans le kiosque ou mature qui comporte intérieurement un espace de stockage de quille qui reçoit la partie de la quille remontée qui dépasserait sinon du pont ou des superstructures. Du fait de leur positionnement immergé, les quilles peuvent être avantageusement équipée d'appareils de mesure.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un engin maritime flottant comportant au moins une coque surmontée d'un pont, la coque étant allongée entre une proue et une poupe suivant une direction longitudinale de l'engin, l'engin comportant à sa partie inférieure une quille amovible et à sa partie supérieure un kiosque érigé au-dessus du pont, la quille pouvant être descendue
Dans certains cas, ces quilles sont de si grandes dimensions, qu'une fois relevées, elles dépassent de la surface supérieure du pont, vers le haut. Dans ce cas, elles forment une prise au vent et elles encombrent les ponts.
Par ailleurs, certaines embarcations ou drones comportent un appendice ou d'une série d'appendices disposés en hauteur au-dessus du pont et/ou des superstructures. Ces appendices en hauteur que l'on peut dénommer mature ou kiosque, ces termes étant équivalents dans le contexte de l'invention, servent à
des fonctions nécessaires aux embarcations ou drones comme supporter différents équipements : feux de navigation, antennes de communication, radars, pavillons..., échappements des moteurs, entrée/sortie de ventilation, évents de réservoirs...
On connait les documents SU-1.154.142A1 concernant un voilier à dérive pouvant être remontée à travers la coque, WO-2016/144124A1 concernant un navire à airbag et poids mobile destinés à empêcher qu'un navire en perdition ne gite trop et coule et US-4.538.539A concernant un navire à quille deformable pour modifications hydrodynamiques. D'une manière générale, les navires motorisés ont des coques de forme différente de celle des voiliers et ces navires motorisés n'ont pas de quille de lestage du fait qu'ils n'ont pas à contrer un couple créé par le vent sur une voile d'un mat.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités ou même d'autres, la présente invention propose un engin maritime qui comporte une quille amovible facilitant les manoeuvres de mise à l'eau et de récupération ainsi que le stockage, mais, aussi, pouvant permettre plusieurs modes de navigation à l'engin en fonction de la position de la quille. En outre, en opération, la quille en position remontée n'a plus d'impact sur la prise au vent et n'est plus une gêne sur le pont grâce au fait qu'elle est remontée dans le kiosque ou mature qui comporte intérieurement un espace de stockage de quille qui reçoit la partie de la quille remontée qui dépasserait sinon du pont ou des superstructures. Du fait de leur positionnement immergé, les quilles peuvent être avantageusement équipée d'appareils de mesure.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un engin maritime flottant comportant au moins une coque surmontée d'un pont, la coque étant allongée entre une proue et une poupe suivant une direction longitudinale de l'engin, l'engin comportant à sa partie inférieure une quille amovible et à sa partie supérieure un kiosque érigé au-dessus du pont, la quille pouvant être descendue
3 PCT/FR2018/053056 sous la coque et remontée à travers la coque, la quille comportant une extrémité
inférieure et une extrémité supérieure, en position descendue de la quille l'extrémité supérieure de la quille se raccordant à la coque.
Selon l'invention, le kiosque comporte intérieurement un espace de stockage de quille et la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque sont disposés en alignement afin que la quille puisse être remontée par translation vers le haut au moins en partie dans l'espace de stockage de quille du kiosque.
Le qualificatif de maritime pour l'engin maritime doit être pris dans un sens large pouvant aussi bien concerner un engin adapté à la mer ou l'océan que pour les lacs, rivières ou autres étendues d'eau.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'engin conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- le pont correspond au niveau supérieur, hors d'eau, à l'air libre, de l'engin, - l'engin maritime flottant est un engin d'exploration, - la quille amovible est une quille de mesure amovible comportant au moins des instruments de mesure, - la coque fait office de flotteur, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont verticaux, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont inclinés par rapport à la verticale, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont perpendiculaires à l'extension principale longitudinale de l'engin, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont inclinés par rapport à l'extension principale longitudinale de l'engin, - l'axe principal du kiosque et l'axe principal de l'espace de stockage de quille du kiosque sont parallèle et de préférence colinéaires, - le kiosque comporte à sa partie basse l'espace de stockage de quille et en partie haute des équipements, - la quille comporte à son extrémité inférieure un bulbe allongé
longitudinalement relié à l'extrémité supérieure de la quille par une partie de liaison de la quille d'extension longitudinale inférieure à l'extension longitudinale du bulbe, et lorsque la quille est remontée dans le kiosque, le bulbe reste sous la coque, - le bulbe est solidaire de la partie de liaison de la quille et lorsque la quille est remontée dans le kiosque, le bulbe reste sous la coque,
inférieure et une extrémité supérieure, en position descendue de la quille l'extrémité supérieure de la quille se raccordant à la coque.
Selon l'invention, le kiosque comporte intérieurement un espace de stockage de quille et la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque sont disposés en alignement afin que la quille puisse être remontée par translation vers le haut au moins en partie dans l'espace de stockage de quille du kiosque.
Le qualificatif de maritime pour l'engin maritime doit être pris dans un sens large pouvant aussi bien concerner un engin adapté à la mer ou l'océan que pour les lacs, rivières ou autres étendues d'eau.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'engin conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- le pont correspond au niveau supérieur, hors d'eau, à l'air libre, de l'engin, - l'engin maritime flottant est un engin d'exploration, - la quille amovible est une quille de mesure amovible comportant au moins des instruments de mesure, - la coque fait office de flotteur, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont verticaux, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont inclinés par rapport à la verticale, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont perpendiculaires à l'extension principale longitudinale de l'engin, - la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque ont des axes principaux en alignement qui sont inclinés par rapport à l'extension principale longitudinale de l'engin, - l'axe principal du kiosque et l'axe principal de l'espace de stockage de quille du kiosque sont parallèle et de préférence colinéaires, - le kiosque comporte à sa partie basse l'espace de stockage de quille et en partie haute des équipements, - la quille comporte à son extrémité inférieure un bulbe allongé
longitudinalement relié à l'extrémité supérieure de la quille par une partie de liaison de la quille d'extension longitudinale inférieure à l'extension longitudinale du bulbe, et lorsque la quille est remontée dans le kiosque, le bulbe reste sous la coque, - le bulbe est solidaire de la partie de liaison de la quille et lorsque la quille est remontée dans le kiosque, le bulbe reste sous la coque,
4 PCT/FR2018/053056 - le bulbe est désolidarisable de la partie de liaison de la quille et lorsque la quille est remontée dans le kiosque, le bulbe désolidarisé reste sous la coque, - le bulbe comporte au moins des instruments de mesure, - l'engin est destiné à réaliser des mesures acoustiques et il comporte des systèmes de mesures acoustiques comportant des transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques, et au moins les transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques sont disposés dans le bulbe de la quille, - l'engin comporte une centrale de mesure d'attitude comportant des capteurs de mesure d'attitude et au moins des capteurs de mesure d'attitude sont disposés dans le bulbe de la quille.
- la largeur maximale de la partie de liaison de la quille est inférieure ou égale à la largeur maximale du bulbe, la longueur maximale de la partie de liaison étant inférieure à la longueur maximale du bulbe, lesdites longueur et largeur étant respectivement considérées suivant la direction longitudinale de l'engin et une direction transversale horizontale perpendiculaire à la direction longitudinale, - le rapport de la largeur maximale de la partie de liaison sur la largeur maximale du bulbe est compris entre 0,05 et 0,5, - la partie de liaison de la quille a une longueur sensiblement identique sur toute sa hauteur, - la partie de liaison de la quille a une largeur maximale sensiblement identique sur toute sa hauteur, - la partie de liaison de la quille a une section transversale uniforme sur sa hauteur, - la section transversale de la partie de liaison de la quille est circulaire, ovoïde ou fusiforme, - la coque comporte un puit de quille permettant au moins le passage en descente et remontée de la quille, - l'espace de stockage de quille du kiosque est en alignement avec un puit de quille débouchant de la coque vers le bas et dont les parois remontent au-dessus de la ligne de flottaison de l'engin, la quille pouvant coulisser dans ledit puit de quille, - le puit de quille est inondé jusqu'au niveau de la ligne de flottaison, - l'engin comporte des moyens d'étanchéité entre la partie de liaison de la quille et la coque afin de créer dans le puit de quille un espace en dessous de la ligne de flottaison qui soit hors d'eau, - une jupe souple étanche est étendue entre l'extrémité supérieure de la quille et la coque,
- la largeur maximale de la partie de liaison de la quille est inférieure ou égale à la largeur maximale du bulbe, la longueur maximale de la partie de liaison étant inférieure à la longueur maximale du bulbe, lesdites longueur et largeur étant respectivement considérées suivant la direction longitudinale de l'engin et une direction transversale horizontale perpendiculaire à la direction longitudinale, - le rapport de la largeur maximale de la partie de liaison sur la largeur maximale du bulbe est compris entre 0,05 et 0,5, - la partie de liaison de la quille a une longueur sensiblement identique sur toute sa hauteur, - la partie de liaison de la quille a une largeur maximale sensiblement identique sur toute sa hauteur, - la partie de liaison de la quille a une section transversale uniforme sur sa hauteur, - la section transversale de la partie de liaison de la quille est circulaire, ovoïde ou fusiforme, - la coque comporte un puit de quille permettant au moins le passage en descente et remontée de la quille, - l'espace de stockage de quille du kiosque est en alignement avec un puit de quille débouchant de la coque vers le bas et dont les parois remontent au-dessus de la ligne de flottaison de l'engin, la quille pouvant coulisser dans ledit puit de quille, - le puit de quille est inondé jusqu'au niveau de la ligne de flottaison, - l'engin comporte des moyens d'étanchéité entre la partie de liaison de la quille et la coque afin de créer dans le puit de quille un espace en dessous de la ligne de flottaison qui soit hors d'eau, - une jupe souple étanche est étendue entre l'extrémité supérieure de la quille et la coque,
5 PCT/FR2018/053056 - une jupe souple étanche est étendue entre l'extrémité inférieure de la partie de liaison de la quille et la coque, - la jupe souple est une jupe accordéon, - la jupe souple est élastique, - le bulbe comporte une face supérieure tournée vers le haut et la coque et une face inférieure tournée vers le bas et la coque comporte un renfoncement au niveau du raccordement de la coque à la quille, ledit renfoncement pouvant loger au moins la face supérieure du bulbe lorsque la quille est remontée, - le renfoncement de la coque peut loger en totalité le bulbe lorsque la quille est remontée, le bulbe étant alors compris dans le gabarit général de la coque, - l'engin est un drone, - l'engin est monocoque, - l'engin est monocoque et comporte une coque sensiblement fusiforme avec une étrave effilée afin de former un engin flottant perce-vague, - le pont présente une surface convexe vers le haut, - la proue est effilée en pointe, - la proue est effilée en lame de couteau, - la poupe est plane, - l'engin monocoque présente un rapport largeur totale sur longueur totale inférieur à 0,2 et une longueur maximale inférieure à 20 mètres, lesdites longueur et largeur étant respectivement considérées suivant la direction longitudinale de l'engin et une direction transversale horizontale perpendiculaire à la direction longitudinale, - l'engin monocoque présente un rapport de la hauteur au-dessus de la ligne de flottaison de la coque faisant office de flotteur et hors ses éventuels appendices, donc hors kiosque, sur la hauteur en dessous de la ligne de flottaison de la coque faisant office de flotteur et hors les éventuels appendices, donc hors quille, qui est inférieur à 0,8 et supérieur à 0,1, - l'engin a longueur d'au moins 2,5 mètres, - le kiosque est en partie destiné à recevoir la quille et l'espace de stockage de quille du kiosque représente au moins 75% du volume global du kiosque, - la hauteur du kiosque posé sur le pont ou les superstructures du navire est telle que le sommet de celui-ci se situe à une altitude minimum de 1,5 mètres au-dessus du pont lorsque le navire est vertical, - Le kiosque peut être fermé sur toute sa surface, - Le kiosque peut être ouvert sur une partie de sa surface, - Le kiosque a une forme aérodynamique,
6 PCT/FR2018/053056 - Le kiosque à un rapport hauteur (par rapport à sa base) sur largeur (dans le sens transversal à l'axe de déplacement du navire) supérieur à 3, - la hauteur maximale de la coque mesurée depuis le point le plus bas de la coque, hors quille, au point le plus haut de la coque, hors kiosque, est inférieure à
la hauteur de la quille, - la hauteur de la coque, donc hors quille et hors kiosque, mesurée le long d'un axe d'alignement passant par la quille descendue et le kiosque est inférieure à la hauteur de la quille, - l'engin comporte une propulsion mécanique motorisée, - la propulsion mécanique motorisée comporte au moins un moteur électrique et/ou à combustion interne et actionnant directement ou indirectement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - la propulsion mécanique motorisée est mixte, au moins un moteur à
combustion interne actionnant au moins un générateur électrique qui à son tour alimente au moins un moteur électrique actionnant directement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, le moteur à combustion interne actionnant donc indirectement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - dans le cas d'une propulsion mécanique motorisée par moteur électrique, l'engin comporte en outre des batteries rechargeables stockant de l'énergie électrique destinée au(x) moteur(s) électrique(s) actionnant directement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - l'engin comporte sur le pont et/ou sur le kiosque des cellules photovoltaïques destinées à recharger les batteries rechargeables, - l'engin est sans pilote à bord, - l'engin ne comporte pas d'équipage, - l'engin est autonome, - l'engin est télécommandé, - l'engin comporte au moins un propulseur et des organes de navigation, - l'engin est un drone comportant des équipements de navigation informatiques télécommandés et/ou préprogrammés, - la coque comporte une partie inférieure immergée ou carène et la quille descendue sort vers le bas de ladite partie inférieure immergée de la coque, - la coque comporte une partie inférieure non-immergée et la quille descendue sort vers le bas de ladite partie inférieure non-immergée de la coque, la quille descendue comportant alors vers le haut une partie non-immergée, - l'engin comporte un mécanisme de remontée et de descente de la quille, ledit mécanisme étant au moins motorisé,
la hauteur de la quille, - la hauteur de la coque, donc hors quille et hors kiosque, mesurée le long d'un axe d'alignement passant par la quille descendue et le kiosque est inférieure à la hauteur de la quille, - l'engin comporte une propulsion mécanique motorisée, - la propulsion mécanique motorisée comporte au moins un moteur électrique et/ou à combustion interne et actionnant directement ou indirectement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - la propulsion mécanique motorisée est mixte, au moins un moteur à
combustion interne actionnant au moins un générateur électrique qui à son tour alimente au moins un moteur électrique actionnant directement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, le moteur à combustion interne actionnant donc indirectement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - dans le cas d'une propulsion mécanique motorisée par moteur électrique, l'engin comporte en outre des batteries rechargeables stockant de l'énergie électrique destinée au(x) moteur(s) électrique(s) actionnant directement une ou plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines, - l'engin comporte sur le pont et/ou sur le kiosque des cellules photovoltaïques destinées à recharger les batteries rechargeables, - l'engin est sans pilote à bord, - l'engin ne comporte pas d'équipage, - l'engin est autonome, - l'engin est télécommandé, - l'engin comporte au moins un propulseur et des organes de navigation, - l'engin est un drone comportant des équipements de navigation informatiques télécommandés et/ou préprogrammés, - la coque comporte une partie inférieure immergée ou carène et la quille descendue sort vers le bas de ladite partie inférieure immergée de la coque, - la coque comporte une partie inférieure non-immergée et la quille descendue sort vers le bas de ladite partie inférieure non-immergée de la coque, la quille descendue comportant alors vers le haut une partie non-immergée, - l'engin comporte un mécanisme de remontée et de descente de la quille, ledit mécanisme étant au moins motorisé,
7 PCT/FR2018/053056 - l'engin comporte un moyen de verrouillage de la quille immobilisant la quille par rapport à la coque (plus généralement par rapport au reste de l'engin), - l'engin comporte un moyen de verrouillage de la quille en position descendue, - l'engin comporte un moyen de verrouillage de la quille en position remontée, - la quille est réglable en hauteur sous la coque afin de pouvoir régler la profondeur du bulbe par rapport à la coque, - l'engin comporte un moyen de verrouillage de la quille pour au moins une position intermédiaire de la quille entre la position remontée et la position descendue, - la quille est interchangeable, - le moyen de verrouillage est sans liaison matérielle entre les parties verrouillées entre elles, - le moyen de verrouillage est magnétique et commandé, le moyen de verrouillage magnétique comportant au moins deux pièces complémentaires indépendantes et interagissant magnétiquement entre elles, une des pièces étant disposée côté
quille et l'autre pièce, fonctionnellement complémentaire, étant disposée côté
coque et, éventuellement, côté kiosque.
- chacune des deux pièces du moyen de verrouillage magnétique commandé est choisie complémentairement parmi un ou plusieurs des aimants, des électroaimants, des pièces ferromagnétiques, afin de pouvoir s'attirer, se repousser ou, éventuellement, ne plus avoir d'interaction magnétique, en fonction de commandes, - les pièces sur la coque et, éventuellement, sur le kiosque sont fixes, - les pièces sur la coque sont disposées dans le puit de quille, - les pièces sur la quille sont fixes sur la quille mais mobiles relativement à la coque et au kiosque du fait de la mobilité de la quille par rapport à la coque, - une même pièce de la quille est utilisée avec au moins deux pièces complémentaires de la coque et/ou du kiosque pour le verrouillage de la quille aux positions au moins descendue et remontée, la pièce de la quille se déplaçant avec la quille pour venir en relation avec la pièce complémentaire fixe de la coque et, éventuellement, du kiosque, - une commande permet d'attirer entre elles les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique, - une commande permet de repousser entre elles les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique, - une commande permet de supprimer l'interaction magnétique d'attraction ou de répulsion entre les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique,
quille et l'autre pièce, fonctionnellement complémentaire, étant disposée côté
coque et, éventuellement, côté kiosque.
- chacune des deux pièces du moyen de verrouillage magnétique commandé est choisie complémentairement parmi un ou plusieurs des aimants, des électroaimants, des pièces ferromagnétiques, afin de pouvoir s'attirer, se repousser ou, éventuellement, ne plus avoir d'interaction magnétique, en fonction de commandes, - les pièces sur la coque et, éventuellement, sur le kiosque sont fixes, - les pièces sur la coque sont disposées dans le puit de quille, - les pièces sur la quille sont fixes sur la quille mais mobiles relativement à la coque et au kiosque du fait de la mobilité de la quille par rapport à la coque, - une même pièce de la quille est utilisée avec au moins deux pièces complémentaires de la coque et/ou du kiosque pour le verrouillage de la quille aux positions au moins descendue et remontée, la pièce de la quille se déplaçant avec la quille pour venir en relation avec la pièce complémentaire fixe de la coque et, éventuellement, du kiosque, - une commande permet d'attirer entre elles les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique, - une commande permet de repousser entre elles les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique, - une commande permet de supprimer l'interaction magnétique d'attraction ou de répulsion entre les deux pièces du moyen de verrouillage magnétique,
8 PCT/FR2018/053056 - une des deux pièces du moyen de verrouillage est un électroaimant et l'autre pièce complémentaire un électroaimant ou une pièce ferromagnétique, - la pièce ferromagnétique est un aimant permanent, - au moins une des deux pièces du moyen de verrouillage comporte en outre un aimant permanent, - l'extrémité supérieure de la partie de liaison de la quille comporte la première pièce du moyen de verrouillage et l'engin comporte au moins une seconde pièce complémentaire, la première et la seconde pièces correspondantes venant en correspondance fonctionnelle lorsque la quille est descendue et/ou remontée, les première et seconde pièces pouvant au moins s'attirer en fonction d'une commande de verrouillage, la correspondance fonctionnelle est un vis-à-vis des première et seconde pièces permettant une interaction magnétique entre elles, - la quille peut comporter des positions intermédiaires entre la position descendue et la position remontée, - la/les positions intermédiaires sont verrouillables, - la seconde pièce est dans le kiosque pour permettre le verrouillage de la quille en position remontée, - la seconde pièce est dans la coque ou en relation de proximité avec cette dernière, notamment dans la partie basse du puit de quille de la coque, pour permettre le verrouillage de la quille en position descendue, - le verrouillage est actif, la commande de verrouillage devant être maintenue pour maintenir le verrouillage, - le verrouillage est passif, l'arrêt de la commande de déverrouillage assurant le verrouillage, - le déverrouillage est actif, la commande de déverrouillage devant être maintenue pour maintenir le déverrouillage, - le déverrouillage est passif, l'arrêt de la commande de verrouillage assurant le déverrouillage, - au moins une des deux pièces du moyen de verrouillage magnétique est un électroaimant, la commande étant assurée par un courant électrique, - le bulbe comporte une extrémité de proue et une extrémité poupe et le bulbe est basculant à l'extrémité inférieure de la partie de liaison de la quille afin de mettre en continuité axiale d'alignement le bulbe et la partie de liaison et la forme en section transversale du bulbe, ladite section étant perpendiculaire à
l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison de la quille sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe au moins dans le puit de quille,
l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison de la quille sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe au moins dans le puit de quille,
9 PCT/FR2018/053056 - le bulbe comporte une extrémité de proue et une extrémité poupe et le bulbe est basculant à l'extrémité inférieure de la partie de liaison de la quille afin de mettre en continuité axiale d'alignement le bulbe et la partie de liaison et la forme en section transversale du bulbe, ladite section étant perpendiculaire à
l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison de la quille sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe et d'au moins une des deux extrémités de proue ou de poupe du bulbe dans l'espace de stockage du kiosque, - l'adaptation entre les formes en section de la partie de liaison de la quille et du bulbe correspond au fait que le bulbe basculé est inclus dans la prolongation vers le bas du gabarit de la partie de liaison de la quille, - au moins une partie inférieure du bord arrière de la partie de liaison de la quille est ouverte afin de loger dans le gabarit de la partie de liaison une partie du bulbe basculé, - la partie de liaison de la quille est remontée en totalité dans la coque, - la partie de liaison de la quille est remontée en totalité dans le kiosque, - le bulbe basculant est remonté en totalité dans la coque, - le bulbe basculant est remonté en totalité dans le kiosque, - la partie de liaison de la quille et le bulbe comportent un moyen de verrouillage en position basculée du bulbe et en position non-basculée du bulbe, - le/les moyens de verrouillage en position basculée et/ou non-basculée du bulbe sont électromagnétiques, - dans la position non-basculée du bulbe, l'extension longitudinale du bulbe est sensiblement parallèle à l'extension longitudinale de l'engin, - dans la position basculée du bulbe, l'extension longitudinale du bulbe est sensiblement parallèle à la partie de liaison de la quille, - la quille à bulbe pouvant basculer comporte des organes de basculement du bulbe qui sont motorisés et commandés, - la quille peut comporter un ou plusieurs volets mobiles, - la partie inférieure de la quille comporte un ou plusieurs volets de bord de fuite afin d'agir dynamiquement sur l'assiette transversale de l'engin, - les volets de bord de fuite sont mobiles, - les volets de bord de fuite sont escamotables afin de rentrer dans le gabarit externe général de la partie de liaison de la quille et pouvoir être remontés dans au moins le puit de quille, - le ou les volets mobiles de la quille peuvent être pilotés afin d'influer sur la stabilité transversale de l'engin, - le ou les volets mobiles peuvent être asservis à une centrale d'attitude de l'engin.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un drone dont la quille est descendue, - la figure 2 représente une vue en perspective du drone de la figure 1 dont la quille est remontée, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale passant par la quille du drone de la figure 1 et dont la quille est descendue, - la figure 4 représente une vue en une vue en coupe transversale d'un détail agrandi de la quille et du drone de la figure 1, et - la figure 5 représente une vue en coupe transversale passant par la quille du drone de la figure 1 et dont la quille est remontée.
Dispositif A titre d'exemple de réalisation, on a considéré un drone destiné à effectuer des explorations maritimes avec des mesures effectuées par des équipements de mesure installés dans le bulbe de la quille.
Sur la figure 1, on a représenté le drone 1 flottant/de surface de l'invention qui est à propulsion mécanique, en l'espèce avec une hélice 8, et qui comporte une coque 2 fusiforme très étroite. Cette coque très étroite ne donne pas de stabilité transversale à l'engin 1 qui a une forme très effilée et qui fait qu'avec cette coque à étrave effilée on obtient un engin perce-vague. La carène 10, les oeuvres mortes et le pont 4 sont donc configurés pour être du de type perce vague .
Vers le bas de la coque 2, à la partie inférieure de la carène 10, est installée une quille 3 à bulbe 6. Le bulbe 6 étant à l'extrémité inférieure de la quille 3, celui-ci 6 est relié à la coque par une partie de liaison 5 de la quille 3.
La quille 3 à bulbe 6 comporte, de préférence dans le bulbe 6, un lest qui donne de la stabilité transversale à l'engin 1. Ce lest est un matériau lourd spécifique, par exemple plomb ou tungstène, et/ou correspond à des équipements, notamment de mesure, installés dans le bulbe 6.
L'engin 1 comporte également, dans cet exemple, un gouvernail 7.
Grâce à la forme très étroite de la coque 2 aussi visible sur les figures 1 à
et 5, l'engin 1 a une très faible résistance à l'avancement eu égard à sa longueur.
La coque 2 avec la quille 3 permet de minimiser les mouvements de tangage. La coque 2 est capable de dépasser avec très peu d'énergie la vitesse limite de carène et de passer en survitesse sans pour autant être d'une forme dite planante .
L'engin 1 dont la longueur totale est inférieure à 20 mètres et qui a une longueur minimale d'au moins 2,5 mètres, présente un rapport largeur totale sur longueur totale inférieur à 0,2. De préférence, le drone de l'exemple représenté a une longueur comprise entre 2,5 m et 20 m.
L'engin 1 de surface de l'invention avec sa coque fusiforme se distingue donc des navires à propulsion mécanique traditionnels qui ont une géométrie qui leur apporte une stabilité de forme visant à maintenir l'assiette horizontale du navire lors du déplacement des masses emportées et lors des mouvements générés par la mer ou l'océan.
Les éléments de l'engin 1 disposés au-dessus de la ligne de flottaison et notamment ceux sur le pont 4 sont d'une hauteur relativement réduite, ou à
tout le moins ont une masse propre réduite, afin que le centre de gravité de l'engin avec sa quille descendue soit très bas et afin qu'il offre peu de prise au vent.
L'engin ne comporte pas de voile, de mât ou de gréement ou tout autre équipement destiné
à
se servir de la force du vent. Il a donc un écho radar faible du fait de sa forme, sa taille et de la faible hauteur des parties émergées.
Bien que l'engin n'utilise pas le vent pour sa propulsion et donc qu'il ne comporte pas de mat ou autre appendice en hauteur dédié à l'utilisation du vent pour la propulsion, l'engin peut cependant comporter un kiosque 9 ou une mature servant notamment à porter les équipements radios et/ou optiques et/ou génératrice éolienne et/ou capteurs, ainsi qu'à remonter aussi haut que possible les éventuelles prises d'air utiles à certains modes de fonctionnement du drone.
Les parois extérieures de la coque 2 et du kiosque 9, de préférence dans leurs parties non immergées, comportent des trappes de visite permettant d'accéder à l'intérieur de certains des compartiments de l'engin 1.
Les matériaux constituant l'engin, en particulier sa coque 2 et son kiosque 9, peuvent être choisis en fonction des besoins. Par exemple on peut utiliser pour la coque 2 et/ou le kiosque 9 des métaux pour conserver un écho radar ou alors des matériaux composites, notamment fibre de verre, dans le cas contraire.
L'engin 1, qui n'est pas un modèle réduit d'un navire existant, est en l'espèce un drone destiné à réaliser des mesures acoustiques sonar, les systèmes de mesures acoustiques, en particuliers les transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques, sont disposés dans le bulbe 6 de la quille 3.
En outre, la quille 3, en particulier son bulbe 6, comporte également une centrale d'attitude qui permet des corrections précises des mesures acoustiques du fait que cette centrale d'attitude est positionnée au plus près des transducteurs acoustiques.
Cet engin 1 est autonome en ce qu'il comporte des moyens de propulsion mécaniques 8 et une source d'énergie interne. Il ne s'agit donc pas d'un dispositif remorqué et/ou relié par un câble à un navire ou un autre équipement flottant ou non. Dans une variante de mise en oeuvre, il peut être remorqué.
Grâce à la forme de la coque 2 de l'engin 1, on diminue la résistance à
l'avancement aussi bien en eau calme qu'en eau agitée et on obtient une diminution des mouvements générés sur l'engin 1 par l'agitation des vagues. La forme de l'engin 1 et de sa quille 3 permet d'améliorer les écoulements autour des transducteurs acoustiques et évite la formation de bulles ayant un effet masquant au niveau des transducteurs acoustiques. Il en résulte une diminution des bruits qui, dans les navires traditionnels, parasitent les mesures acoustiques.
Ce drone est donc propulsé mécaniquement et on utilise au moins un moteur électrique ou à combustion interne/réaction chimique ou même mixte, qui peut actionner une hélice 8 ou, dans des variantes, plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines.
La quille 3 peut être descendue et remontées, de préférence plus ou moins remontée, pour notamment pouvoir choisir le tirant d'eau de l'engin. Sur la figure 2, la quille 3 a été remontée et le bulbe 6 reste sous la coque 2, la plus grande partie de la hauteur de la partie de liaison 5 de la quille 3 ayant coulissé à
l'intérieur de la coque de l'engin et même, pour l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5, ayant gagné un espace de stockage 13 de quille situé à
l'intérieur du kiosque 9, comme on peut mieux le voir sur la figure 5.
Le kiosque 9 ou mature comporte donc au moins d'une partie creuse suffisamment volumineuse pour contenir la partie de la quille dépassant du pont ou des superstructures lorsque la quille 3 est en position remontée/haute.
Le kiosque 9 peut avoir une forme aérodynamique et d'autres fonctions que la seule fonction de stockage d'au moins une partie supérieure de la quille remontée.
Dans un mode de réalisation préféré, la quille 3 est en outre démontable et .. interchangeable. Il est également préféré que le bulbe 6 de la quille 3 soit interchangeable de la quille de manière à ce que le drone puisse être utilisé
avec différentes configurations de transducteurs acoustiques de divers bulbes.
La coque comporte un puit de quille dans lequel la quille est descendue en position basse/sortie de la quille.
Ce puit de quille peut être matérialisé par une colonne creuse ajustée aux taille et forme de la quille ou correspondre à une zone plus large de passage de la quille, voire correspondre à un large compartiment interne de l'engin. Dans le cas où le puit de quille n'est pas une colonne ajustée à la quille, comme dans l'exemple représenté sur les figures, on prévoit que la quille traverse au moins deux passages ajustés et disposés à des hauteurs différentes afin de permettre un guidage effectif en montée et descente de la quille et la stabiliser le long d'un axe vertical (ou voisin de la verticale) stable une fois en place et verrouillée à
la hauteur désirée. Sur les figures 3 et 5, on peut voir que le passage ajusté 14 du bas correspond au passage de la quille 3 à travers le fond de la coque 2, ce passage permettant le coulissement de la quille 3 pouvant être étanchéifié.
Toujours sur les figures 3 et 5, on peut voir que le passage ajusté 15 du haut correspond au passage de la quille 3 à travers un entrepont 12 interne de l'engin 1, ce passage permettant le coulissement de la quille 3 pouvant éventuellement aussi être étanchéifié.
Des moyens de guidage sont donc prévus entre la quille et le puit de quille et, possiblement, l'espace de stockage de quille du kiosque. L'engin dispose donc de moyens de guidage de la quille qui peuvent être un fourreau, des glissières, des paliers, des coulisses...
De préférence, la partie de liaison 5 de la quille 3 qui est située entre, en bas, le bulbe 6 et, en haut, l'extrémité supérieure de la quille, a une section uniforme sur sa hauteur et le puit de quille de la coque et, possiblement, l'espace de stockage 13 de quille du kiosque, a/ont aussi une section uniforme sur sa/leur hauteur et qui, en plus, est ajustée à celle de la partie de liaison 5 de la quille pour permettre le guidage de la quille. Cet ajustement entre la quille, en particulier la partie de liaison de la quille, et le puit de quille et, éventuellement, de l'espace de stockage de quille du kiosque, participe à la sol idarisation stable entre les deux et évite que la quille batte par rapport à la coque. En variante, ce guidage peut, comme dans l'exemple représenté sur les figures, être limité à deux ou plus passages de guidage 14, 15 où se situent des ajustements avec la quille 3.
La quille relevable est ainsi guidée mécaniquement dans le puit de quille et, éventuellement, dans l'espace de stockage de quille du kiosque, afin de reprendre tous les efforts autres que ceux orientés parallèlement au mouvement de remontée et de descente de la quille de sorte que l'on réalise entre la quille et le navire une liaison de type glissière .
Comme visible sur la figure 3, la quille 3 peut être remontée pour venir s'installer au moins en partie dans un espace de de stockage 13 de quille à
l'intérieur du kiosque 9 ou de la mature.
En position haute de la quille, au moins en partie remontée dans le kiosque, la quille peut être verrouillée en place à l'aide de moyens de verrouillage magnétiques (non représentés pour la position haute). Eventuellement, des positions intermédiaires en hauteur de la quille peuvent également être verrouillées à l'aide de moyens de verrouillage magnétiques (non représentés).
Le dernier degré de liberté restant, en montée et descente de la quille, est ainsi verrouillé par des moyens de verrouillage magnétiques permettant de bloquer la quille à des hauteurs déterminées par rapport à la coque. Ces hauteurs déterminées sont au moins la position descendue de la quille et la position remontée de la quille correspondant à l'amplitude de déplacement vertical maximal de la quille.
Les moyens de verrouillage magnétiques sont constitués de paires fonctionnelles, chacune comportant deux pièces magnétiquement complémentaires pouvant s'attirer et/ou se repousser et/ou devenir inactives magnétiquement en fonction de commandes. Une des deux pièces est un électroaimant et les commandes s'effectuent par l'intermédiaire de courants électriques.
Pour simplifier les figures on a représenté complétement les moyens de verrouillage magnétiques seulement pour le verrouillage en position descendue de la quille 3. Ainsi, sur la figure 3 où la quille 3 est verrouillée magnétiquement en position descendue, le moyen de verrouillage magnétique 11 est disposé en relation avec l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5 de la quille 3 et avec l'entrepont 12. Sur la figure 4, on a déverrouillé le moyen de verrouillage .. magnétique 11 pour commencer à remonter la quille et afin de rendre mieux visibles les deux pièces lia et 11 b du moyen de verrouillage magnétique 11 qui se sont séparées. Ces deux pièces lla et llb forment une ventouse magnétique ici disposée en relation avec le passage ajusté 15 à travers l'entrepont 12.
On comprend qu'un moyen de verrouillage magnétique similaire (non représenté) est mis en oeuvre entre l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5 de la quille 3 et le kiosque 9 afin de pouvoir verrouiller en position remontée/haute la quille et que pour cela on peut utiliser la même pièce llb pour les verrouillages en position descendue et en position remontée.
Dans des variantes, on peut prévoir en plus, à titre de sécurité, des moyens .. de blocage mécaniques activables et désactivables manuellement et en particulier pour la position haute/remontée de la quille, ces moyens de blocage étant par exemple une goupille venant faire prise entre les parois de la partie de liaison 5 et du kiosque 9.
Des verrouillages de la quille à des hauteurs intermédiaires entre les deux extrêmes précédents sont possibles, soit à des hauteurs prédéterminées, des moyens de verrouillage ponctuels étant installés à ces hauteurs prédéterminées, soit à des hauteurs quelconques. Dans ce dernier cas, une plaque ferromagnétique verticale est disposées le long du puit de quille et un électroaimant disposé dans la quille peut circuler en face de la plaque lors des montées et descente de la quille, l'activation de l'électroaimant provoquant une attraction d'avec la plaque bloquant le déplacement de la quille à toute position voulue en hauteur.
Les verrouillages des électroaimants peuvent être sur le mode libre sous tension ou fermé sous tension selon les modes de mise en oeuvre.
Dans une modalité simplifiée de mise en oeuvre, le bulbe reste sous la coque, éventuellement protégée dans un renfoncement de la coque, et ne passe pas par le puit de quille. Dans une modalité plus évoluée, le bulbe peut aussi remonter par le puit, soit que le puit soit configuré pour laisser le passage au bulbe, soit que le bulbe puisse s'aligner avec la partie de liaison de la quille, par exemple par basculement, et se mettre dans le gabarit projeté de cette partie de liaison, le puit de quille étant de forme ajustée au gabarit de la partie de liaison de la quille.
La descente et la montée de la quille à travers la coque et le puit de quille, et de et vers l'espace de stockage de quille du kiosque, met en oeuvre une motorisation avec un moyen mécanique (non représenté) de remontée forcée :
treuil, vérin hydraulique, crémaillère, vis sans fin.., et, possiblement aussi de descente forcée et dans ce dernier cas, le verrouillage en position de hauteur de la quille peut être assuré par le moyen mécanique.
De préférence, à titre de sécurité, on prévoit une butée de descente, empêchant la quille de descendre au-delà d'une limite déterminée. Cette butée de descente peut être une partie plus large de l'extrémité supérieure de la quille et qui vient buter contre un arrêt disposé à l'extrémité inférieure du puit de quille ou, comme sur les figures, disposé en relation avec le passage 15 à travers l'entrepont 12. Cette butée de la quille peut être un élément rapporté vers l'extrémité supérieure de la quille. La butée peut aussi servir de palier haut d'encastrement en position basse de la quille. La butée peut supporter soit le ou les électro-aimants, soit des pièces magnétiques sur lesquelles les électro-aimants peuvent agir magnétiquement par attraction ou répulsion magnétique selon les modalités de mise en oeuvre. Le guidage mécanique et les butées et arrêts sont conçus de telle sorte que les seuls efforts auxquels sont soumis les électroaimants sont orientés dans l'axe de déplacement en montée/descente de la quille.
l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison de la quille sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe et d'au moins une des deux extrémités de proue ou de poupe du bulbe dans l'espace de stockage du kiosque, - l'adaptation entre les formes en section de la partie de liaison de la quille et du bulbe correspond au fait que le bulbe basculé est inclus dans la prolongation vers le bas du gabarit de la partie de liaison de la quille, - au moins une partie inférieure du bord arrière de la partie de liaison de la quille est ouverte afin de loger dans le gabarit de la partie de liaison une partie du bulbe basculé, - la partie de liaison de la quille est remontée en totalité dans la coque, - la partie de liaison de la quille est remontée en totalité dans le kiosque, - le bulbe basculant est remonté en totalité dans la coque, - le bulbe basculant est remonté en totalité dans le kiosque, - la partie de liaison de la quille et le bulbe comportent un moyen de verrouillage en position basculée du bulbe et en position non-basculée du bulbe, - le/les moyens de verrouillage en position basculée et/ou non-basculée du bulbe sont électromagnétiques, - dans la position non-basculée du bulbe, l'extension longitudinale du bulbe est sensiblement parallèle à l'extension longitudinale de l'engin, - dans la position basculée du bulbe, l'extension longitudinale du bulbe est sensiblement parallèle à la partie de liaison de la quille, - la quille à bulbe pouvant basculer comporte des organes de basculement du bulbe qui sont motorisés et commandés, - la quille peut comporter un ou plusieurs volets mobiles, - la partie inférieure de la quille comporte un ou plusieurs volets de bord de fuite afin d'agir dynamiquement sur l'assiette transversale de l'engin, - les volets de bord de fuite sont mobiles, - les volets de bord de fuite sont escamotables afin de rentrer dans le gabarit externe général de la partie de liaison de la quille et pouvoir être remontés dans au moins le puit de quille, - le ou les volets mobiles de la quille peuvent être pilotés afin d'influer sur la stabilité transversale de l'engin, - le ou les volets mobiles peuvent être asservis à une centrale d'attitude de l'engin.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un drone dont la quille est descendue, - la figure 2 représente une vue en perspective du drone de la figure 1 dont la quille est remontée, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale passant par la quille du drone de la figure 1 et dont la quille est descendue, - la figure 4 représente une vue en une vue en coupe transversale d'un détail agrandi de la quille et du drone de la figure 1, et - la figure 5 représente une vue en coupe transversale passant par la quille du drone de la figure 1 et dont la quille est remontée.
Dispositif A titre d'exemple de réalisation, on a considéré un drone destiné à effectuer des explorations maritimes avec des mesures effectuées par des équipements de mesure installés dans le bulbe de la quille.
Sur la figure 1, on a représenté le drone 1 flottant/de surface de l'invention qui est à propulsion mécanique, en l'espèce avec une hélice 8, et qui comporte une coque 2 fusiforme très étroite. Cette coque très étroite ne donne pas de stabilité transversale à l'engin 1 qui a une forme très effilée et qui fait qu'avec cette coque à étrave effilée on obtient un engin perce-vague. La carène 10, les oeuvres mortes et le pont 4 sont donc configurés pour être du de type perce vague .
Vers le bas de la coque 2, à la partie inférieure de la carène 10, est installée une quille 3 à bulbe 6. Le bulbe 6 étant à l'extrémité inférieure de la quille 3, celui-ci 6 est relié à la coque par une partie de liaison 5 de la quille 3.
La quille 3 à bulbe 6 comporte, de préférence dans le bulbe 6, un lest qui donne de la stabilité transversale à l'engin 1. Ce lest est un matériau lourd spécifique, par exemple plomb ou tungstène, et/ou correspond à des équipements, notamment de mesure, installés dans le bulbe 6.
L'engin 1 comporte également, dans cet exemple, un gouvernail 7.
Grâce à la forme très étroite de la coque 2 aussi visible sur les figures 1 à
et 5, l'engin 1 a une très faible résistance à l'avancement eu égard à sa longueur.
La coque 2 avec la quille 3 permet de minimiser les mouvements de tangage. La coque 2 est capable de dépasser avec très peu d'énergie la vitesse limite de carène et de passer en survitesse sans pour autant être d'une forme dite planante .
L'engin 1 dont la longueur totale est inférieure à 20 mètres et qui a une longueur minimale d'au moins 2,5 mètres, présente un rapport largeur totale sur longueur totale inférieur à 0,2. De préférence, le drone de l'exemple représenté a une longueur comprise entre 2,5 m et 20 m.
L'engin 1 de surface de l'invention avec sa coque fusiforme se distingue donc des navires à propulsion mécanique traditionnels qui ont une géométrie qui leur apporte une stabilité de forme visant à maintenir l'assiette horizontale du navire lors du déplacement des masses emportées et lors des mouvements générés par la mer ou l'océan.
Les éléments de l'engin 1 disposés au-dessus de la ligne de flottaison et notamment ceux sur le pont 4 sont d'une hauteur relativement réduite, ou à
tout le moins ont une masse propre réduite, afin que le centre de gravité de l'engin avec sa quille descendue soit très bas et afin qu'il offre peu de prise au vent.
L'engin ne comporte pas de voile, de mât ou de gréement ou tout autre équipement destiné
à
se servir de la force du vent. Il a donc un écho radar faible du fait de sa forme, sa taille et de la faible hauteur des parties émergées.
Bien que l'engin n'utilise pas le vent pour sa propulsion et donc qu'il ne comporte pas de mat ou autre appendice en hauteur dédié à l'utilisation du vent pour la propulsion, l'engin peut cependant comporter un kiosque 9 ou une mature servant notamment à porter les équipements radios et/ou optiques et/ou génératrice éolienne et/ou capteurs, ainsi qu'à remonter aussi haut que possible les éventuelles prises d'air utiles à certains modes de fonctionnement du drone.
Les parois extérieures de la coque 2 et du kiosque 9, de préférence dans leurs parties non immergées, comportent des trappes de visite permettant d'accéder à l'intérieur de certains des compartiments de l'engin 1.
Les matériaux constituant l'engin, en particulier sa coque 2 et son kiosque 9, peuvent être choisis en fonction des besoins. Par exemple on peut utiliser pour la coque 2 et/ou le kiosque 9 des métaux pour conserver un écho radar ou alors des matériaux composites, notamment fibre de verre, dans le cas contraire.
L'engin 1, qui n'est pas un modèle réduit d'un navire existant, est en l'espèce un drone destiné à réaliser des mesures acoustiques sonar, les systèmes de mesures acoustiques, en particuliers les transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques, sont disposés dans le bulbe 6 de la quille 3.
En outre, la quille 3, en particulier son bulbe 6, comporte également une centrale d'attitude qui permet des corrections précises des mesures acoustiques du fait que cette centrale d'attitude est positionnée au plus près des transducteurs acoustiques.
Cet engin 1 est autonome en ce qu'il comporte des moyens de propulsion mécaniques 8 et une source d'énergie interne. Il ne s'agit donc pas d'un dispositif remorqué et/ou relié par un câble à un navire ou un autre équipement flottant ou non. Dans une variante de mise en oeuvre, il peut être remorqué.
Grâce à la forme de la coque 2 de l'engin 1, on diminue la résistance à
l'avancement aussi bien en eau calme qu'en eau agitée et on obtient une diminution des mouvements générés sur l'engin 1 par l'agitation des vagues. La forme de l'engin 1 et de sa quille 3 permet d'améliorer les écoulements autour des transducteurs acoustiques et évite la formation de bulles ayant un effet masquant au niveau des transducteurs acoustiques. Il en résulte une diminution des bruits qui, dans les navires traditionnels, parasitent les mesures acoustiques.
Ce drone est donc propulsé mécaniquement et on utilise au moins un moteur électrique ou à combustion interne/réaction chimique ou même mixte, qui peut actionner une hélice 8 ou, dans des variantes, plusieurs hélices ou une ou plusieurs turbines.
La quille 3 peut être descendue et remontées, de préférence plus ou moins remontée, pour notamment pouvoir choisir le tirant d'eau de l'engin. Sur la figure 2, la quille 3 a été remontée et le bulbe 6 reste sous la coque 2, la plus grande partie de la hauteur de la partie de liaison 5 de la quille 3 ayant coulissé à
l'intérieur de la coque de l'engin et même, pour l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5, ayant gagné un espace de stockage 13 de quille situé à
l'intérieur du kiosque 9, comme on peut mieux le voir sur la figure 5.
Le kiosque 9 ou mature comporte donc au moins d'une partie creuse suffisamment volumineuse pour contenir la partie de la quille dépassant du pont ou des superstructures lorsque la quille 3 est en position remontée/haute.
Le kiosque 9 peut avoir une forme aérodynamique et d'autres fonctions que la seule fonction de stockage d'au moins une partie supérieure de la quille remontée.
Dans un mode de réalisation préféré, la quille 3 est en outre démontable et .. interchangeable. Il est également préféré que le bulbe 6 de la quille 3 soit interchangeable de la quille de manière à ce que le drone puisse être utilisé
avec différentes configurations de transducteurs acoustiques de divers bulbes.
La coque comporte un puit de quille dans lequel la quille est descendue en position basse/sortie de la quille.
Ce puit de quille peut être matérialisé par une colonne creuse ajustée aux taille et forme de la quille ou correspondre à une zone plus large de passage de la quille, voire correspondre à un large compartiment interne de l'engin. Dans le cas où le puit de quille n'est pas une colonne ajustée à la quille, comme dans l'exemple représenté sur les figures, on prévoit que la quille traverse au moins deux passages ajustés et disposés à des hauteurs différentes afin de permettre un guidage effectif en montée et descente de la quille et la stabiliser le long d'un axe vertical (ou voisin de la verticale) stable une fois en place et verrouillée à
la hauteur désirée. Sur les figures 3 et 5, on peut voir que le passage ajusté 14 du bas correspond au passage de la quille 3 à travers le fond de la coque 2, ce passage permettant le coulissement de la quille 3 pouvant être étanchéifié.
Toujours sur les figures 3 et 5, on peut voir que le passage ajusté 15 du haut correspond au passage de la quille 3 à travers un entrepont 12 interne de l'engin 1, ce passage permettant le coulissement de la quille 3 pouvant éventuellement aussi être étanchéifié.
Des moyens de guidage sont donc prévus entre la quille et le puit de quille et, possiblement, l'espace de stockage de quille du kiosque. L'engin dispose donc de moyens de guidage de la quille qui peuvent être un fourreau, des glissières, des paliers, des coulisses...
De préférence, la partie de liaison 5 de la quille 3 qui est située entre, en bas, le bulbe 6 et, en haut, l'extrémité supérieure de la quille, a une section uniforme sur sa hauteur et le puit de quille de la coque et, possiblement, l'espace de stockage 13 de quille du kiosque, a/ont aussi une section uniforme sur sa/leur hauteur et qui, en plus, est ajustée à celle de la partie de liaison 5 de la quille pour permettre le guidage de la quille. Cet ajustement entre la quille, en particulier la partie de liaison de la quille, et le puit de quille et, éventuellement, de l'espace de stockage de quille du kiosque, participe à la sol idarisation stable entre les deux et évite que la quille batte par rapport à la coque. En variante, ce guidage peut, comme dans l'exemple représenté sur les figures, être limité à deux ou plus passages de guidage 14, 15 où se situent des ajustements avec la quille 3.
La quille relevable est ainsi guidée mécaniquement dans le puit de quille et, éventuellement, dans l'espace de stockage de quille du kiosque, afin de reprendre tous les efforts autres que ceux orientés parallèlement au mouvement de remontée et de descente de la quille de sorte que l'on réalise entre la quille et le navire une liaison de type glissière .
Comme visible sur la figure 3, la quille 3 peut être remontée pour venir s'installer au moins en partie dans un espace de de stockage 13 de quille à
l'intérieur du kiosque 9 ou de la mature.
En position haute de la quille, au moins en partie remontée dans le kiosque, la quille peut être verrouillée en place à l'aide de moyens de verrouillage magnétiques (non représentés pour la position haute). Eventuellement, des positions intermédiaires en hauteur de la quille peuvent également être verrouillées à l'aide de moyens de verrouillage magnétiques (non représentés).
Le dernier degré de liberté restant, en montée et descente de la quille, est ainsi verrouillé par des moyens de verrouillage magnétiques permettant de bloquer la quille à des hauteurs déterminées par rapport à la coque. Ces hauteurs déterminées sont au moins la position descendue de la quille et la position remontée de la quille correspondant à l'amplitude de déplacement vertical maximal de la quille.
Les moyens de verrouillage magnétiques sont constitués de paires fonctionnelles, chacune comportant deux pièces magnétiquement complémentaires pouvant s'attirer et/ou se repousser et/ou devenir inactives magnétiquement en fonction de commandes. Une des deux pièces est un électroaimant et les commandes s'effectuent par l'intermédiaire de courants électriques.
Pour simplifier les figures on a représenté complétement les moyens de verrouillage magnétiques seulement pour le verrouillage en position descendue de la quille 3. Ainsi, sur la figure 3 où la quille 3 est verrouillée magnétiquement en position descendue, le moyen de verrouillage magnétique 11 est disposé en relation avec l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5 de la quille 3 et avec l'entrepont 12. Sur la figure 4, on a déverrouillé le moyen de verrouillage .. magnétique 11 pour commencer à remonter la quille et afin de rendre mieux visibles les deux pièces lia et 11 b du moyen de verrouillage magnétique 11 qui se sont séparées. Ces deux pièces lla et llb forment une ventouse magnétique ici disposée en relation avec le passage ajusté 15 à travers l'entrepont 12.
On comprend qu'un moyen de verrouillage magnétique similaire (non représenté) est mis en oeuvre entre l'extrémité supérieure de la partie de liaison 5 de la quille 3 et le kiosque 9 afin de pouvoir verrouiller en position remontée/haute la quille et que pour cela on peut utiliser la même pièce llb pour les verrouillages en position descendue et en position remontée.
Dans des variantes, on peut prévoir en plus, à titre de sécurité, des moyens .. de blocage mécaniques activables et désactivables manuellement et en particulier pour la position haute/remontée de la quille, ces moyens de blocage étant par exemple une goupille venant faire prise entre les parois de la partie de liaison 5 et du kiosque 9.
Des verrouillages de la quille à des hauteurs intermédiaires entre les deux extrêmes précédents sont possibles, soit à des hauteurs prédéterminées, des moyens de verrouillage ponctuels étant installés à ces hauteurs prédéterminées, soit à des hauteurs quelconques. Dans ce dernier cas, une plaque ferromagnétique verticale est disposées le long du puit de quille et un électroaimant disposé dans la quille peut circuler en face de la plaque lors des montées et descente de la quille, l'activation de l'électroaimant provoquant une attraction d'avec la plaque bloquant le déplacement de la quille à toute position voulue en hauteur.
Les verrouillages des électroaimants peuvent être sur le mode libre sous tension ou fermé sous tension selon les modes de mise en oeuvre.
Dans une modalité simplifiée de mise en oeuvre, le bulbe reste sous la coque, éventuellement protégée dans un renfoncement de la coque, et ne passe pas par le puit de quille. Dans une modalité plus évoluée, le bulbe peut aussi remonter par le puit, soit que le puit soit configuré pour laisser le passage au bulbe, soit que le bulbe puisse s'aligner avec la partie de liaison de la quille, par exemple par basculement, et se mettre dans le gabarit projeté de cette partie de liaison, le puit de quille étant de forme ajustée au gabarit de la partie de liaison de la quille.
La descente et la montée de la quille à travers la coque et le puit de quille, et de et vers l'espace de stockage de quille du kiosque, met en oeuvre une motorisation avec un moyen mécanique (non représenté) de remontée forcée :
treuil, vérin hydraulique, crémaillère, vis sans fin.., et, possiblement aussi de descente forcée et dans ce dernier cas, le verrouillage en position de hauteur de la quille peut être assuré par le moyen mécanique.
De préférence, à titre de sécurité, on prévoit une butée de descente, empêchant la quille de descendre au-delà d'une limite déterminée. Cette butée de descente peut être une partie plus large de l'extrémité supérieure de la quille et qui vient buter contre un arrêt disposé à l'extrémité inférieure du puit de quille ou, comme sur les figures, disposé en relation avec le passage 15 à travers l'entrepont 12. Cette butée de la quille peut être un élément rapporté vers l'extrémité supérieure de la quille. La butée peut aussi servir de palier haut d'encastrement en position basse de la quille. La butée peut supporter soit le ou les électro-aimants, soit des pièces magnétiques sur lesquelles les électro-aimants peuvent agir magnétiquement par attraction ou répulsion magnétique selon les modalités de mise en oeuvre. Le guidage mécanique et les butées et arrêts sont conçus de telle sorte que les seuls efforts auxquels sont soumis les électroaimants sont orientés dans l'axe de déplacement en montée/descente de la quille.
Claims (10)
1. Engin (1) maritime flottant comportant au moins une coque (2) surmontée d'un pont (4), la coque (2) étant allongée entre une proue et une poupe suivant une direction longitudinale de l'engin (1), l'engin (1) comportant à sa partie inférieure une quille (3) amovible et à sa partie supérieure un kiosque (9) érigé au-dessus du pont, la quille (3) pouvant être descendue sous la coque (2) et remontée à travers la coque (2), la quille (3) comportant une extrémité
inférieure et une extrémité supérieure, en position descendue de la quille l'extrémité
supérieure de la quille se raccordant à la coque, caractérisé en ce que l'engin (1) est un drone monocoque à propulsion mécanique motorisée et sa coque (2) est fusiforme et effilée et l'engin est perce-vague, l'engin (1) ayant une longueur totale inférieure à 20 mètres et supérieure à 2,5 mètres présentant un rapport largeur totale sur longueur totale inférieur à 0,2, la quille (3) descendue comportant un lest donnant de la stabilité transversale à l'engin (1), et en ce que le kiosque (9) comporte intérieurement un espace de stockage (13) de quille et en ce que la quille (3) et l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9) sont disposés en alignement afin que la quille (3) puisse être remontée par translation vers le haut, au moins en partie dans l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9).
inférieure et une extrémité supérieure, en position descendue de la quille l'extrémité
supérieure de la quille se raccordant à la coque, caractérisé en ce que l'engin (1) est un drone monocoque à propulsion mécanique motorisée et sa coque (2) est fusiforme et effilée et l'engin est perce-vague, l'engin (1) ayant une longueur totale inférieure à 20 mètres et supérieure à 2,5 mètres présentant un rapport largeur totale sur longueur totale inférieur à 0,2, la quille (3) descendue comportant un lest donnant de la stabilité transversale à l'engin (1), et en ce que le kiosque (9) comporte intérieurement un espace de stockage (13) de quille et en ce que la quille (3) et l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9) sont disposés en alignement afin que la quille (3) puisse être remontée par translation vers le haut, au moins en partie dans l'espace de stockage (13) de quille du kiosque (9).
2. Engin (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quille (3) comporte à son extrémité inférieure un bulbe (6) allongé longitudinalement et relié
à l'extrémité supérieure de la quille (3) par une partie de liaison (5) de la quille d'extension longitudinale inférieure à l'extension longitudinale du bulbe (6), et en ce que lorsque la quille (3) est remontée dans le kiosque (9), le bulbe (6) reste sous la coque.
à l'extrémité supérieure de la quille (3) par une partie de liaison (5) de la quille d'extension longitudinale inférieure à l'extension longitudinale du bulbe (6), et en ce que lorsque la quille (3) est remontée dans le kiosque (9), le bulbe (6) reste sous la coque.
3. Engin (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de liaison (5) de la quille (3) a une section transversale uniforme sur sa hauteur.
4. Engin (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le bulbe (6) comporte une face supérieure tournée vers le haut et la coque (2) et une face inférieure tournée vers le bas et en ce que la coque (2) comporte un renfoncement au niveau du raccordement de la coque (2) à la quille (3), ledit renfoncement pouvant loger au moins la face supérieure du bulbe (6) lorsque la quille est remontée.
5. Engin (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de remontée et de descente de la quille (3), ledit mécanisme étant au moins motorisé.
6. Engin (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de verrouillage (11) de la quille en position descendue.
7. Engin (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de verrouillage (11 b) de la quille en position remontée.
8. Engin (1) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (11) est magnétique et commandé, le moyen de verrouillage magnétique comportant au moins deux pièces complémentaires (11 a, 11b) et interagissant magnétiquement entre elles, une des pièces étant disposée côté quille (3) et l'autre pièce, fonctionnellement complémentaire, étant disposée côté coque (2, 12,) et, éventuellement, côté kiosque (9).
9. Engin (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bulbe (6) comporte une extrémité de proue et une extrémité poupe et en ce que le bulbe (6) est basculant à l'extrémité
inférieure de la partie de liaison (5) de la quille afin de mettre en continuité axiale d'alignement le bulbe (6) et la partie de liaison (5) de la quille et en ce que la forme en section transversale du bulbe (6), ladite section étant perpendiculaire à l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison (5) sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe et d'au moins une des deux extrémités de proue ou de poupe du bulbe (6) dans l'espace de stockage (13) du kiosque (9).
inférieure de la partie de liaison (5) de la quille afin de mettre en continuité axiale d'alignement le bulbe (6) et la partie de liaison (5) de la quille et en ce que la forme en section transversale du bulbe (6), ladite section étant perpendiculaire à l'extension longitudinale du bulbe, et la forme de la section transversale de la partie de liaison (5) sont adaptées afin de permettre la remontée du bulbe et d'au moins une des deux extrémités de proue ou de poupe du bulbe (6) dans l'espace de stockage (13) du kiosque (9).
10. Engin (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engin est destiné à réaliser des mesures acoustiques et il comporte des systèmes de mesures acoustiques comportant des transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques, et au moins les transducteurs d'émission et de réception d'ondes acoustiques sont disposés dans le bulbe de la quille.
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2018
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