EP3898406B1 - Systeme de propulsion ou de positionnement dynamique cycloidal pour un navire - Google Patents

Systeme de propulsion ou de positionnement dynamique cycloidal pour un navire Download PDF

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EP3898406B1
EP3898406B1 EP19817344.5A EP19817344A EP3898406B1 EP 3898406 B1 EP3898406 B1 EP 3898406B1 EP 19817344 A EP19817344 A EP 19817344A EP 3898406 B1 EP3898406 B1 EP 3898406B1
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EP
European Patent Office
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blade
cycloidal
arm
positioning system
motor
Prior art date
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EP19817344.5A
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German (de)
English (en)
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EP3898406A1 (fr
Inventor
Thomas DAMAY
Frédéric HAUVILLE
Jacques-André ASTOLFI
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Ecole Navale
Ecole National Superieure dArts et Metiers ENSAM
Original Assignee
Ecole National Superieure dArts et Metiers ENSAM
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body
    • B63H2001/105—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body with non-mechanical control of individual blades, e.g. electric or hydraulic control

Definitions

  • a Voith-Schneider type propulsion system is arranged under the hull of a ship, and it comprises a rotor with a vertical axis which is rotated around a main axis by a motor, and a plurality of vertical blades where each is movably mounted on the rotor at a distance from the main axis.
  • Each blade is movable in rotation around a secondary axis which is also vertical.
  • the propulsion system also includes a mechanical system, usually consisting of connecting rods, which is configured to move each blade according to the degree of rotation of the rotor.
  • the movement of each blade is cyclical and, depending on the position of the rotor, each blade takes a particular position which it finds at each revolution.
  • An object of the present invention is to propose a cycloidal dynamic propulsion or positioning system which comprises means for moving the blades independently of each other based on the forces experienced by at least one blade.
  • the force sensor is arranged on a shaft between the secondary motor and the blade.
  • the main engine operates as an electric generator.
  • Fig. 1 shows a ship represented by part of its hull 10.
  • the ship is immersed in water.
  • the ship can be a ship having a direction of advancement 12 parallel to the axis of the ship and sailing on the surface or underwater.
  • the vessel may also be a vessel which seeks to maintain its position in currents, such as a platform. In either case, the ship is immersed in water which has a direction of flow relative to the ship which is due to the speed of the ship or the water current. In the case of a ship with a direction of advance 12, the direction of flow is opposite to the direction of advance 12.
  • the main axis 104 is vertical or with a small angle relative to the vertical.
  • the main axis 104 can take another orientation in a plane perpendicular to the flow direction.
  • the rotor 102 is equipped with a plurality of arms 108, here three in number. Each arm extends radially relative to the main axis 104.
  • Each arm 108 carries a blade 110 which is mounted to move in rotation on the arm 108 around a secondary axis 112 parallel to the main axis 104, that is to say here vertical.
  • the secondary axes 112 and the main axis 104 do not coincide, that is to say that each secondary axis 112 is at a distance from the main axis 104.
  • the blades 110 are located outside the shell 10, and in particularly under hull 10.
  • Each blade 110 is rotated by a secondary motor 114 equipped with a rotary encoder making it possible to know the angular position of the secondary motor 114.
  • the cycloidal dynamic propulsion or positioning system 100 also includes a control unit 150 which receives information from the rotary encoders and controls the rotation in angle and speed of each motor 106, 114.
  • At least the blades 110 are outside the shell 10.
  • other elements may be entirely or partially in the water or in a fairing above the water.
  • the control unit 150 comprises, conventionally connected by a communication bus: a processor or CPU (“Central Processing Unit” in English); RAM (“Random Access Memory” in English); a ROM (“Read Only Memory” in English); a storage unit such as a hard disk or storage media drive; at least one communication interface, allowing the control unit 150 to communicate with the rotary encoders, the motors 106, 114 and at least one force sensor 202 as explained below.
  • a communication bus a processor or CPU (“Central Processing Unit” in English); RAM (“Random Access Memory” in English); a ROM (“Read Only Memory” in English); a storage unit such as a hard disk or storage media drive; at least one communication interface, allowing the control unit 150 to communicate with the rotary encoders, the motors 106, 114 and at least one force sensor 202 as explained below.
  • the processor is capable of executing instructions loaded into RAM from ROM, external memory (not shown), storage media (such as an SD card), or an array of communication.
  • the processor is capable of reading instructions from RAM and executing them.
  • control unit 150 can control the position of each blade 110 independently of each other as a function of the position of the rotor 102 indicated by the rotary encoder of the main motor 106 and in a simpler manner than using a mechanical system. Depending on the position of the rotor 102, each blade 110 takes a particular position which therefore varies with the rotation of the rotor 102.
  • the cycloidal dynamic propulsion or positioning system 100 also comprises, for at least one blade 110, a force sensor 202 connected to the control unit 150.
  • the force sensor 202 is arranged so as to be able to evaluate the forces which are practicing on the blade 110.
  • the force sensor 202 is arranged on the shaft 204 between the secondary motor 114 and the blade 110.
  • the shaft 204 is here the motor shaft of the secondary motor 114 and the blade 110 is fixed to this shaft 204.
  • the force sensor 202 measures the forces undergone by the shaft 204 which are representative of the forces exerted on the blade 110 and which the blade 110 therefore undergoes due to the water, in particular the forces traction and/or compression and/or flexion undergone by the blade 110.
  • the force sensor 202 is a sensor which comprises at least one strain gauge and according to a particular embodiment, the sensor is based on strain gauges mounted in a Wheatstone bridge, this is that is to say that there are at least four gauges mounted in a Wheatstone bridge, but there can be several Wheatstone bridges, or as many times four gauges. Of course any other technology is possible, such as a piezo sensor for example.
  • a force sensor 202 called a "balance” is used (here a two-component balance) which provides access to the normal and tangential forces on the blade 110 independently of the point of application of the force.
  • this force sensor 202 includes several bridges of stress gauges which measure displacements (very small of a few tens of micrometers) due to hydrodynamic loading, and a specific matrix calculation involving these measurements makes it possible to trace the forces wanted.
  • a prior calibration of the balance makes it possible to construct the matrix used. The calibration is done out of water and consists of measuring the outputs of the gauge bridges for known forces imposed at different locations on the blade 110.
  • the control unit 150 manages the rotation speed of the rotor 102 as well as the position of each blade 110 as a function of the angular position of the rotor 102.
  • each blade 110 can be positioned so as to maximize the efforts in the direction of the ship's advance.
  • the pitch of the blades 110 can therefore be adapted as a function of the rotation speed of the rotor 102 and the data from the force sensor 202.
  • the detection of strong variations in force on the blade 110 can be the sign of a separation of the boundary layer around this blade 110, and it is then possible to modify the position of the blades 110 in order to avoid this separation at each angular position of the rotor 102.
  • each blade 110 is movable in translation along the associated arm 108 in order to modify the distance between the main axis 104 and the secondary axis 112.
  • This embodiment is particularly interesting when the main motor 106 can operate as an electric generator. Changing the center distance of the blades 110 makes it possible to lengthen the center distance and thus when the water current causes the blades 110 to rotate around the main axis 104, the main motor 106 operating as an electric generator generates an electric current to deliver electricity to the ship or to storage batteries.
  • the cycloidal dynamic propulsion or positioning system 100 comprises for each blade 110, a movement system 170 which is a motorized slide system which is controlled by the control unit 150 and arranged to move the blade 110 and the secondary motor 114 associated along the arm 108.
  • the movement system 170 comprises for each arm 108, an additional arm 208 fixed to the rotor 102 parallel to said arm 108 and arranged here under said arm 108.
  • the movement system 170 also includes a slide 172 slidably mounted on the arm 108 and the additional arm 208.
  • the slide 172 is integral with the secondary motor 114.
  • the slide 172 is also integral with a bearing 174 in which the shaft 204 is mounted.
  • the movement system 170 includes a drive system which is connected to and controlled by the control unit 150 to move the slider 172 along the arms 108 and 208.
  • the drive system can for example be a cylinder, for example hydraulic.
  • the drive system here comprises a movement motor 176 carrying a threaded rod 178 meshing with a nut 180 of the slide 172 so as to form a worm system where the rotation of the threaded rod 178 in one direction will move the slide 172 and therefore the blade 110 in one direction and where the rotation of the threaded rod 178 in the opposite direction will move the slide 172 and therefore the blade 110 in an opposite direction.
  • the travel motor 176 is connected and controlled by the control unit 150.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention concerne un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal pour un navire, ainsi qu'un navire comportant au moins un tel système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
  • Un système de propulsion du type Voith-Schneider est disposé sous la coque d'un navire, et il comprend un rotor à axe vertical qui est entraîné en rotation autour d'un axe principal par un moteur, et une pluralité de pales verticales où chacune est montée mobile sur le rotor à distance de l'axe principal.
  • Chaque pale est mobile en rotation autour d'un axe secondaire également vertical.
  • Le système de propulsion comprend également un système mécanique, généralement constitué de bielles, qui est configuré pour déplacer chaque pale en fonction du degré de rotation du rotor. Le déplacement de chaque pale est cyclique et, en fonction de la position du rotor, chaque pale prend une position particulière qu'elle retrouve à chaque tour.
  • On connait également le document US-A-2015/321740 qui divulgue un système de propulsion avec des pales verticales et une unité de contrôle qui commande le système de propulsion à partir de différents capteurs de position qui sont liés aux pales. Mais aucun de ces capteurs n'est un capteur d'effort qui renseigne sur les efforts subis par au moins une pale.
  • Bien qu'un tel système de propulsion donne des résultats satisfaisants, il est souhaitable de trouver un système de propulsion qui permet une plus grande liberté dans la position des pales.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Un objet de la présente invention est de proposer un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal qui comprend des moyens pour déplacer les pales indépendamment les unes des autres en se basant sur les efforts subis par au moins une pale.
  • A cet effet, est proposé un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal pour un navire baignant dans une eau présentant une direction d'écoulement, ledit système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal comportant :
    • un châssis,
    • un rotor monté mobile en rotation sur le châssis autour d'un axe principal perpendiculaire à la direction d'écoulement, et comportant une pluralité de bras s'étendant radialement par rapport à l'axe principal,
    • un moteur principal équipé d'un codeur rotatif et entraînant ledit rotor en rotation,
    • pour chaque bras, une pale montée mobile en rotation sur le bras autour d'un axe secondaire parallèle à l'axe principal,
    • pour chaque pale, un moteur secondaire équipé d'un codeur rotatif et entraînant ladite pale en rotation,
    • pour au moins une pale, un capteur d'effort agencé de manière à pouvoir évaluer les efforts qui s'exercent sur la pale,
    • une unité de contrôle connectée à chaque codeur rotatif, au capteur d'effort et à chaque moteur et commandant la rotation en angle et en vitesse de chaque moteur, et
    • un système de déplacement commandé par l'unité de contrôle et destiné à déplacer la pale et le moteur secondaire associé le long du bras.
  • Un tel système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal permet de régler la position de chaque pale en fonction des données recueillies par le capteur d'effort et ainsi optimiser le rendement du système de propulsion.
  • Avantageusement, le capteur d'effort est disposé sur un arbre entre le moteur secondaire et la pale.
  • Avantageusement, le moteur principal fonctionne en générateur électrique.
  • Avantageusement, le système de déplacement comporte :
    • pour chaque bras, un bras additionnel fixé au rotor parallèlement audit bras,
    • un coulisseau solidaire du moteur secondaire, et monté coulissant sur le bras et le bras additionnel,
    • un système d'entraînement qui est connecté et commandé par l'unité de contrôle pour déplacer le coulisseau le long des bras.
  • L'invention propose également un navire comportant une coque et un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal selon l'une des variantes précédentes où le châssis est fixé à la coque et où au moins les pales sont à l'extérieur de la coque.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
    • Fig. 1 est une vue de dessus d'un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal selon l'invention, et
    • Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II du système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal de la Fig. 1.
    EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
  • Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un système de propulsion du type Voith-Schneider en position d'utilisation sous la coque d'un navire.
  • La Fig. 1 montre un navire représenté par une partie de sa coque 10. Le navire baigne dans l'eau. Le navire peut être un navire présentant une direction d'avancement 12 parallèle à l'axe du navire et naviguant en surface ou en sous-marin. Le navire peut également être un navire qui cherche à maintenir sa position dans des courants comme par exemple une plateforme. Dans un cas comme dans l'autre, le navire baigne dans l'eau qui présente une direction d'écoulement par rapport au navire qui est due à la vitesse du navire ou au courant d'eau. Dans le cas d'un navire avec une direction d'avancement 12, la direction d'écoulement est inverse à la direction d'avancement 12.
  • Le navire est équipé sous sa coque 10 d'un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 qui comporte un châssis fixé à la coque 10, un rotor 102 monté mobile en rotation sur le châssis autour d'un axe principal 104 qui est perpendiculaire à la direction d'écoulement. L'axe principal 104 est ainsi transverse par rapport à la direction d'écoulement.
  • Ainsi, pour un navire en surface, l'axe principal 104 est vertical ou avec un angle faible par rapport à la verticale. Pour un navire en sous-marin, l'axe principal 104 peut prendre une autre orientation dans un plan perpendiculaire à la direction d'écoulement. Ainsi, dans le cas d'un navire sous-marin, il pourrait y avoir trois systèmes de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 répartis angulairement à 120° les uns des autres dans un plan perpendiculaire à la direction d'écoulement.
  • La Fig. 2 montre une partie du système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100. Selon le cas, le système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 permet de faire avancer le navire ou de le maintenir dans sa position.
  • Le rotor 102 est entraîné en rotation par un moteur principal 106 équipé d'un codeur rotatif permettant de connaître la position angulaire du moteur principal 106.
  • Le rotor 102 est équipé d'une pluralité de bras 108, ici au nombre de trois. Chaque bras s'étend radialement par rapport à l'axe principal 104.
  • Chaque bras 108 porte une pale 110 qui est montée mobile en rotation sur le bras 108 autour d'un axe secondaire 112 parallèle à l'axe principal 104, c'est-à-dire ici vertical. Les axes secondaires 112 et l'axe principal 104 ne sont pas confondus, c'est-à-dire que chaque axe secondaire 112 est à distance de l'axe principal 104. Les pales 110 sont situées hors de la coque 10, et en particulier sous la coque 10.
  • Chaque pale 110 est entraînée en rotation par un moteur secondaire 114 équipé d'un codeur rotatif permettant de connaître la position angulaire du moteur secondaire 114.
  • Le système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 comporte également une unité de contrôle 150 qui reçoit des informations des codeurs rotatifs et commande la rotation en angle et en vitesse de chaque moteur 106, 114.
  • Afin de permettre l'interaction entre l'eau et les pales 110, au moins les pales 110 sont à l'extérieur de la coque 10. Selon l'implantation du système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100, d'autres éléments peuvent être entièrement ou partiellement dans l'eau ou dans un carénage au-dessus de l'eau.
  • L'unité de contrôle 150 comporte, classiquement reliés par un bus de communication : un processeur ou CPU (« Central Processing Unit » en anglais) ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en anglais) ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en anglais) ; une unité de stockage telle qu'un disque dur ou un lecteur de support de stockage ; au moins une interface de communication, permettant à l'unité de contrôle 150 de communiquer avec les codeurs rotatifs, les moteurs 106, 114 et au moins un capteur d'effort 202 comme cela est expliqué ci-dessous.
  • Le processeur est capable d'exécuter des instructions chargées dans la RAM à partir de la ROM, d'une mémoire externe (non représentée), d'un support de stockage (tel qu'une carte SD), ou d'un réseau de communication. Lorsque le système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 est mis sous tension, le processeur est capable de lire de la RAM des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d'ordinateur causant la mise en oeuvre, par le processeur, de tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ci-dessous.
  • Tout ou partie des algorithmes et étapes décrits ci-dessous peut être implémenté sous forme logicielle par exécution d'un ensemble d'instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal Processor » en anglais) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un FPGA (« Field-Programmable Gate Array » en anglais) ou un ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en anglais).
  • Ainsi, l'unité de contrôle 150 peut commander la position de chaque pale 110 indépendamment les unes des autres en fonction de la position du rotor 102 renseignée par le codeur rotatif du moteur principal 106 et de manière plus simple qu'à l'aide d'un système mécanique. En fonction de la position du rotor 102, chaque pale 110 prend une position particulière qui varie donc avec la rotation du rotor 102.
  • En outre, il est possible de passer d'un fonctionnement épicycloïdal à un fonctionnement trochoïdal de manière simple et rapide.
  • Le système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 comporte également pour au moins une pale 110, un capteur d'effort 202 connecté à l'unité de contrôle 150. Le capteur d'effort 202 est agencé de manière à pouvoir évaluer les efforts qui s'exercent sur la pale 110. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté à la Fig. 2, le capteur d'effort 202 est disposé sur l'arbre 204 entre le moteur secondaire 114 et la pale 110. L'arbre 204 est ici l'arbre moteur du moteur secondaire 114 et la pale 110 est fixée à cet arbre 204.
  • Dans le cas présent, le capteur d'effort 202 mesure les efforts subis par l'arbre 204 qui sont représentatifs des efforts s'exerçant sur la pale 110 et que la pale 110 subie donc du fait de l'eau, en particulier les efforts de traction et/ou compression et/ou flexion subies par la pale 110.
  • Selon un mode de réalisation particulier, le capteur d'effort 202 est un capteur qui comporte au moins une jauge de contrainte et selon un mode de réalisation particulier, le capteur est à base de jauges de contraintes montées en pont de Wheatstone, c'est-à-dire qu'il y a au moins quatre jauges montées en pont de Wheatstone, mais il peut y avoir plusieurs ponts de Wheatstone, soit autant de fois quatre jauges. Bien sûr toute autre technologie est envisageable comme par exemple un capteur piezzo.
  • On utilise par exemple un capteur d'effort 202 dénommé "balance" (ici une balance à deux composantes) qui permet d'avoir accès aux efforts normaux et tangentiels à la pale 110 indépendamment du point d'application de l'effort.
  • En interne, ce capteur d'effort 202, comporte plusieurs ponts de jauges de contraintes qui mesurent des déplacements (très faibles de quelques dizaines de micromètres) dus au chargement hydrodynamique, et un calcul matriciel spécifique faisant intervenir ces mesures, permet de remonter aux efforts voulus. Un étalonnage préalable de la balance permet de construire la matrice utilisée. L'étalonnage se fait hors d'eau et il consiste à mesurer les sorties des ponts de jauges pour des efforts connus et imposés à différents endroits de la pale 110.
  • La mise en place d'un seul capteur d'effort 202 est suffisante, car les déformations de chaque pale 110 sont considérées comme identiques pour une position angulaire du rotor 102 et une position angulaire de la pale 110. Bien sûr, il est possible de disposer un capteur d'effort 202 pour chaque pale 110.
  • Ainsi, à partir des données relevées par le capteur d'effort 202, l'unité de contrôle 150 gère la vitesse de rotation du rotor 102 ainsi que la position de chaque pale 110 en fonction de la position angulaire du rotor 102. Par exemple, chaque pale 110 peut être positionnée de manière à maximiser les efforts dans la direction de l'avance du navire.
  • Le pas des pales 110 peut donc être adapté en fonction de la vitesse de rotation du rotor 102 et des données du capteur d'effort 202. Ainsi, la détection de fortes variations d'effort sur la pale 110 peut être le signe d'un décrochement de la couche limite autour de cette pale 110, et il est alors possible de modifier la position des pales 110 afin d'éviter ce décrochement à chaque position angulaire du rotor 102.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur les Figs. 1 et 2, chaque pale 110 est mobile en translation le long du bras 108 associé afin de modifier l'entraxe entre l'axe principal 104 et l'axe secondaire 112.
  • Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant lorsque le moteur principal 106 peut fonctionner en générateur électrique. Le changement d'entraxe des pales 110 permet d'allonger l'entraxe et ainsi lorsque le courant d'eau fait tourner les pales 110 autour de l'axe principal 104, le moteur principal 106 fonctionnant en générateur électrique génère un courant électrique pour délivrer de l'électricité au navire ou à des batteries de stockage.
  • A cette fin, le système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal 100 comporte pour chaque pale 110, un système de déplacement 170 qui est un système motorisé à glissière qui est commandé par l'unité de contrôle 150 et arrangé pour déplacer la pale 110 et le moteur secondaire 114 associé le long du bras 108.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, le système de déplacement 170 comporte pour chaque bras 108, un bras additionnel 208 fixé au rotor 102 parallèlement audit bras 108 et disposé ici sous ledit bras 108.
  • Le système de déplacement 170 comporte également un coulisseau 172 monté coulissant sur le bras 108 et le bras additionnel 208.
  • Le coulisseau 172 est solidaire du moteur secondaire 114.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention présenté à la Fig. 2, le coulisseau 172 est également solidaire d'un palier 174 dans lequel est monté l'arbre 204.
  • Le système de déplacement 170 comporte un système d'entraînement qui est connecté et commandé par l'unité de contrôle 150 pour déplacer le coulisseau 172 le long des bras 108 et 208.
  • Le système d'entraînement peut être par exemple un vérin, par exemple hydraulique.
  • Le système d'entraînement comporte ici un moteur de déplacement 176 portant une tige filetée 178 engrenant avec un écrou 180 du coulisseau 172 de manière à former un système à vis sans fin où la rotation de la tige filetée 178 dans un sens va déplacer le coulisseau 172 et donc la pale 110 selon une direction et où la rotation de la tige filetée 178 dans le sens opposé va déplacer le coulisseau 172 et donc la pale 110 selon une direction opposée.
  • Le moteur de déplacement 176 est connecté et commandé par l'unité de contrôle 150.

Claims (5)

  1. Système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) pour un navire baignant dans une eau présentant une direction d'écoulement, ledit système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) comportant :
    - un châssis,
    - un rotor (102) monté mobile en rotation sur le châssis autour d'un axe principal (104) perpendiculaire à la direction d'écoulement, et comportant une pluralité de bras (108) s'étendant radialement par rapport à l'axe principal (104),
    - un moteur principal (106) équipé d'un codeur rotatif et entraînant ledit rotor (102) en rotation,
    - pour chaque bras (108), une pale (110) montée mobile en rotation sur le bras (108) autour d'un axe secondaire (112) parallèle à l'axe principal (104),
    - pour chaque pale (110), un moteur secondaire (114) équipé d'un codeur rotatif et entraînant ladite pale (110) en rotation,
    - pour au moins une pale (110), un capteur d'effort (202) agencé de manière à pouvoir évaluer les efforts qui s'exercent sur la pale (110),
    - une unité de contrôle (150) connectée à chaque codeur rotatif, au capteur d'effort (202) et à chaque moteur (106, 114) et commandant la rotation en angle et en vitesse de chaque moteur (106, 114), et
    - un système de déplacement (170) commandé par l'unité de contrôle (150) et destiné à déplacer la pale (110) et le moteur secondaire (114) associé le long du bras (108).
  2. Système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur d'effort (202) est disposé sur un arbre (104) entre le moteur secondaire (114) et la pale (110).
  3. Système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur principal (106) fonctionne en générateur électrique.
  4. Système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de déplacement (170) comporte :
    - pour chaque bras (108), un bras additionnel (208) fixé au rotor (102) parallèlement audit bras (108),
    - un coulisseau (172) solidaire du moteur secondaire (114), et monté coulissant sur le bras (108) et le bras additionnel (208),
    - un système d'entraînement qui est connecté et commandé par l'unité de contrôle (150) pour déplacer le coulisseau (172) le long des bras (108, 208).
  5. Navire comportant une coque (10) et un système de propulsion ou de positionnement dynamique cycloïdal (100) selon l'une des revendications précédentes où le châssis est fixé à la coque (10) et où au moins les pales (110) sont à l'extérieur de coque (10).
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