EP4010243A1 - Dispositif de déplacement d'un véhicule nautique - Google Patents

Dispositif de déplacement d'un véhicule nautique

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Publication number
EP4010243A1
EP4010243A1 EP20757649.7A EP20757649A EP4010243A1 EP 4010243 A1 EP4010243 A1 EP 4010243A1 EP 20757649 A EP20757649 A EP 20757649A EP 4010243 A1 EP4010243 A1 EP 4010243A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
chamber
propulsion
actuator
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20757649.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Harold Henri Jean-Etienne GUILLEMIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Finx
Original Assignee
Finx
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Finx filed Critical Finx
Publication of EP4010243A1 publication Critical patent/EP4010243A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B63H1/30—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
    • B63H1/37—Moving-wave propellers, i.e. wherein the propelling means comprise a flexible undulating structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/101—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof having means for deflecting jet into a propulsive direction substantially parallel to the plane of the pump outlet opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/06—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of reciprocating type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/103—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof having means to increase efficiency of propulsive fluid, e.g. discharge pipe provided with means to improve the fluid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H19/00—Marine propulsion not otherwise provided for

Definitions

  • This description relates to the field of marine transport. More specifically, aspects of the present description relate to a movement device for a watercraft.
  • a propeller (or traction) of a watercraft uses the action-reaction phenomenon to apply thrust to it.
  • the propulsion of a ship is based on a rotational movement of a plurality of blades, called blades, distributed around a central axis of a propeller submerged in water, and arranged inside or in the water. exterior of this ship.
  • the propeller motors used in the field of transport have very low yields. Rather than propelling the water directly in a given direction, these motors tend to stir the water in all directions.
  • such engines have a high consumption of fuel, and in particular of gasoline or diesel. This consumption is all the greater as the size and mass of the watercraft to be moved is large, which causes considerable environmental pollution. This pollution results for example from poor quality fuels, oil spills or degassing.
  • a general object of the invention is to provide a propulsion device for a watercraft which respects the environment.
  • the propulsion device provided by the invention also considerably reduces the risk of injury.
  • the propulsion device provided by the invention is both compact and efficient.
  • a first object of the invention relates, in general, to a movement device for a watercraft, said device comprising:
  • At least one propulsion chamber comprising a first inlet section of a liquid, called the upstream edge, and a second outlet section of said liquid, said downstream edge;
  • a watercraft designates any type of floating or submersible vehicle suitable for moving on a liquid and / or in this liquid, in particular water. Such a vehicle can be partially or totally immersed in the liquid. This vehicle can be piloted by any means on board, remotely, or independently.
  • Examples of floating water vehicles include boats, motorized or not, such as sailboats, yachts, pleasure craft, small boats, marine drones, model machines, buoys, motorized water vehicles , personal watercraft, rigid hull boats, semi-rigid boats (or zodiacs), inflatable boats, water toys such as rowing boards (or “paddles”, in English) motorized platforms, water bikes, pedal boats, hydro-propelled lift, motorized surfboards on foils or not, submersible amphibious vehicles and transport vessels such as ferries, tankers, trawlers, freighters, barges or even hovercraft.
  • Examples of submersible vehicles include any type of machine configured to operate underwater for an extended period.
  • a submersible vehicle can be a submarine, a torpedo, an amphibious submersible vehicle, a submersible drone, a remotely-guided underwater vehicle, a water toy such as a diving thruster, model submersible devices, or even a bathyscaphe.
  • the displacement device converts mechanical power into hydraulic power, said power corresponding to the product of a flow rate by a pressure, for a given liquid.
  • said displacement device for a nautical vehicle allows, by the thrust generated during the corrugation of the membrane, to propel the latter relative to the liquid and in a direction opposite to the movement of the liquid in said chamber of propulsion.
  • a watercraft can be set in motion in forward or reverse gear.
  • the pressure differences produced between the upstream edge and the downstream edge of a propulsion chamber of a displacement device are typically of the order of one hundredth. of bar or tenth of a bar, but can also be of the order of the bar or of several bars.
  • these pressure differences are less than 16 bars.
  • the flow rates produced may vary depending on the properties and dimensions of the displacement devices, the propulsion chambers, the flexible membranes and the actuators used.
  • the device comprises at least two propulsion chambers, for example two, three or four propulsion chambers, each of the propulsion chambers comprising a first liquid inlet section, said upstream edge, and a second outlet section for said liquid, called the downstream edge.
  • the device comprises at least one propulsion chamber in which at least two flexible membranes are housed, for example two, three or four flexible membranes.
  • the device comprises at least two actuators, for example two, three or four actuators, configured to generate a thrust of the device by a waving of at least one membrane between an upstream edge and a downstream edge of at least one propulsion chamber that the device comprises.
  • said thrust is produced by the corrugation of the membrane with a predetermined frequency and amplitude.
  • a corrugation of a membrane can be understood as an alternation of a direction of movement of said membrane.
  • a particular choice of a frequency and a ripple amplitude for a given membrane makes it possible to adjust the thrust generated and therefore the propulsive force of the displacement device, which can be useful depending on the speed desired, the loading of the device, or even the environmental conditions in which the device operates, for example temperature, swell or even weather.
  • a ripple frequency of a membrane is typically greater than 0 hertz and less than 1000 hertz, and preferably greater than 0 hertz and less than 200 hertz.
  • a peak-peak ripple amplitude of a membrane is typically less than half the length of this membrane between its upstream edge and its downstream edge, and preferably less than one fifth of the length of this membrane.
  • a substantially equal ripple frequency to within a few hertz, to a natural frequency or to a beat frequency of the membrane or of an actuator in order to transmit optimum power to the liquid. during its movement in the device, or to reduce the vibrations produced when the latter is in operation.
  • the number of wavelengths between the upstream edge and the downstream edge is less than five undulations.
  • the number of wavelengths is less than one corrugation in the case of stiff membranes allowing higher hydraulic powers than those of flexible membranes.
  • said waving comprises movement of at least one end of the membrane by at least one actuator.
  • the propulsion chamber comprises at least one volume, the volume being formed by at least one wall connecting the upstream edge and the downstream edge.
  • flanges the wall or walls connecting the upstream edge and the downstream edge of a propulsion chamber are referred to as flanges.
  • This or these flanges has or has the function of isolating the moving liquid inside the propulsion chamber from the rest of the device, which makes it possible to increase the pressure differential created by the corrugation of the membrane, to generate propulsion.
  • the inlet and outlet sections are arranged, and may optionally be adjustable, in operation or not, so as to give optimum thrust and speed to a vehicle comprising the device.
  • the inlet and outlet sections are arranged to allow adjustment of the attitude of the propulsion chamber or of the vehicle.
  • the device comprises at least two propulsion chambers arranged in series or in parallel.
  • two propulsion chambers are said to be arranged in series when the downstream edge of one of said chambers is located substantially in alignment with the upstream edge of the other of said chambers.
  • the downstream edge of one chamber can act as the upstream edge of another chamber.
  • Two propulsion chambers are also said to be arranged in series when they are connected by a circuit, in particular a hydraulic circuit, so that the fluid is directed from the downstream edge of the first chamber to the edge upstream of second chamber.
  • a circuit in particular a hydraulic circuit
  • two propulsion chambers are said to be arranged in parallel when the downstream edge and the upstream edge of one of said chambers is substantially parallel to the downstream edge of the other of said chamber and when the upstream edge of the one of the chambers is substantially parallel to the upstream edge of the other of the chambers.
  • Two propulsion chambers are also said to be arranged in parallel when they are connected by a circuit, in particular a hydraulic circuit, so that the fluid is directed from the upstream edges of the first and of the second chamber towards the edges downstream of the first and second chamber.
  • two propulsion chambers arranged in parallel may have an upstream edge and / or a common downstream edge (s).
  • Arranging, in a displacement device, several propulsion chambers in series, in parallel or in other configurations makes it possible to proportionally increase the thrust or the speed generated by the device, and therefore the thrust or the speed supplied to a watercraft comprising such a device, compared to a device which would only include a propulsion chamber.
  • an example comprising several propulsion chambers arranged in parallel makes it possible to increase the flow rate for a pressure which varies little, which makes it possible to enhance the thrust to the detriment of speed.
  • an example comprising several propulsion chambers arranged in series makes it possible to increase the pressure for a flow rate which varies little, and therefore to enhance the speed at detriment of thrust.
  • At least two membranes housed in the same chamber undulate, thanks to at least one actuator, with a phase shift by an angle chosen from a group comprising: an angle substantially equal to 0 °, a angle substantially equal to 90 °, an angle substantially equal to 180 °, an angle substantially equal to 270 °, and an angle substantially equal to 360 ° divided by the number of membranes in said chamber.
  • a phase shift angle substantially equal to another is an angle whose value is equal to the value of this other angle with an accuracy of plus or minus 10 °, and preferably, with an accuracy of more or less 5 °.
  • an undulation of two membranes in phase opposition makes it possible to compensate for the unbalances due to the movements of masses of liquid by these membranes, and to the masses of the moving parts of the actuator (s), since the first membrane undulates in a first direction and the second membrane waves in a second direction, opposite to the first direction.
  • Two or more membranes can for example undulate with other phase shift values, to promote particular modes of movement or to reduce noise or vibrations produced by the operation of the displacement device.
  • each propulsion chamber of this device comprises a corrugated membrane with a phase shift of 360 ° divided by the number of phases, ie here three phases, to have a phase shift of 120 °.
  • said at least one flexible membrane and said at least one actuator are configured to generate energy from movement of the actuator through the flexible membrane.
  • At least one actuator can be connected to a membrane.
  • the membrane may be constrained between its upstream and downstream edges, forcing it to present undulations between them, undulations which increase the resistance of the membrane to the movement of the fluid and which therefore increase the power generated.
  • the upstream edge or the downstream edge comprises at least one liquid deflector.
  • At least one deflector is located near at least one end of the membrane makes it possible to direct the liquid to the surroundings thereof and to limit turbulence in the propulsion chamber.
  • a second object of the present invention is to provide a watercraft comprising a hull and a displacement device according to any of the preceding objects and embodiments.
  • an admission and a discharge of the liquid are made respectively in front of the zone where the displacement device is located, and in in particular, of at least one propulsion chamber that comprises said displacement device.
  • a first element of the hull consists of the upstream edge of at least one propulsion chamber and a second element of the hull consists of the downstream edge of the propulsion chamber of said device.
  • an admission and a discharge of the liquid used to propel the watercraft is carried out respectively at the front of the zone where the displacement device is located and at the rear of this zone, to promote a sense of steering of this nautical vehicle, when it requires preferential steering (normal operation in forward gear).
  • such displacement devices make it possible to provide a nautical vehicle with motive powers of less than 10,000 Watts for model making, less than 40,000 Watts for nautical toys, greater than 200 watts for recreational nautical vehicles, and greater at 100,000 Watts for water vehicles transporting goods or people.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a displacement device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of a displacement device according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic view of a displacement device according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 4 corresponds to views 4A and 4B which represent, respectively, a perspective view and a vertical view of a displacement device according to a fourth embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a schematic view of a displacement device according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 6 corresponds to views 6A and 6B which represent, respectively, a perspective view and a vertical view of a displacement device according to a sixth embodiment of the invention
  • Figure 7 shows a schematic view of a displacement device according to a seventh embodiment of the invention.
  • Figure 8 shows a schematic view of a displacement device according to an eighth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic view of a displacement device according to a ninth embodiment of the invention.
  • FIG. 10 shows a schematic view of a displacement device according to a tenth embodiment of the invention.
  • FIG. 11 corresponds to views 11A, 11 B and 11 C which represent different modes of operation of a displacement device according to an eleventh embodiment of the invention
  • FIG. 12 shows a schematic view of a displacement device according to a twelfth embodiment of the invention.
  • FIG. 13 shows a schematic view of a displacement device according to a thirteenth embodiment of the invention.
  • FIG. 14 represents a perspective view of a watercraft comprising a displacement device according to a fourteenth embodiment of the invention
  • FIG. 15 corresponds to views 15A and 15B which respectively represent a perspective view of a watercraft comprising a displacement device according to a fifteenth embodiment of the invention, and a perspective view of a device. displacement included in this watercraft;
  • FIG. 16 corresponds to views 16A, 16B and 16C which respectively represent a perspective view, a perspective sectional view and a schematic sectional view of a displacement device according to a sixteenth embodiment
  • FIG. 17 corresponds to views 17A, 17B and 17C which respectively represent a perspective view, a perspective sectional view and a schematic sectional view of a displacement device according to a seventeenth embodiment.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a displacement device for a nautical vehicle 100 according to a first embodiment of the invention.
  • the device 100 comprises a propulsion chamber 50 defining a cavity located between a first edge, said upstream edge 50a, and a second edge, called downstream edge 50b.
  • the device 100 is partially or completely immersed in a liquid, in particular water, and is moving relative to this liquid with a given relative speed.
  • the device 100 is not submerged but at least part of a watercraft that the said device comprises is submerged and arranged to suck up water.
  • the device 100 may be moving at a first speed relative to a volume of water moving at a second other speed.
  • the device 100 can thus move relative to a still or moving volume of water at any speed and direction.
  • the upstream edge 50a is defined so as to correspond to the inlet section through which the water enters the propulsion chamber with a flow F1, and in general, into the displacement device. [0107] In the present documents, the terms flow and rate are used in an equivalent manner.
  • the downstream edge 50b is defined so as to correspond to the outlet section through which the water is discharged out of the propulsion chamber with a flow F2, and in general, out of the displacement device. .
  • the movement of the device, and therefore of the propulsion chamber can be reversed in operation so that the upstream edge 50a then corresponds to the outlet section and so that the downstream edge 50b corresponds to the inlet section.
  • the propulsion chamber 50 is surrounded by two walls, called flanges 10 and 20, which can define various and varied profiles.
  • the propulsion chamber 50 can also include at least one asperity.
  • a flange is generally a rigid wall, but in a nonlimiting manner, can also be a flexible wall having a certain elasticity.
  • a flange defining a wall of a chamber propulsion unit can be a hull element of a nautical vehicle, for example a hull element of a boat.
  • the flanges 10 and 20 are arranged so as to give the propulsion chamber 50 a converging profile, that is to say that the section corresponding to the downstream edge 50b has a surface less than the section corresponding to the upstream edge 50a.
  • the flanges 10 and 20 can also be arranged so as to give the propulsion chamber 50 a divergent profile, that is to say that the section corresponding to the downstream edge 50b has an upper surface to the section corresponding to the upstream edge 50a.
  • the flanges 10 and 20 can also be arranged so as to give the propulsion chamber 50 a constant profile, that is to say that the section corresponding to the downstream edge 50b has an area substantially equal to the corresponding section. at the upstream edge 50a.
  • the converging profile given to the chamber thanks to the flanges 10 and 20 reinforces this pressure difference, and therefore increases the thrust generated by the corrugation of the membrane M1 in the propulsion chamber, by displacement of the liquid from the upstream edge 50a towards the downstream edge 50b.
  • the displacement device further comprises an additional part disposed near the downstream edge of the propulsion chamber, outside thereof and in its alignment.
  • This part has an inlet section substantially equal to the outlet section of the propulsion chamber. Said part can in this case act as a useful steering nozzle and makes it possible to increase the speed of the outgoing liquid and therefore of a watercraft comprising the displacement device comprising such an additional part.
  • the device 100 further comprises a flexible membrane M1, said membrane being housed in the propulsion chamber 50 of the device 100.
  • a flexible membrane is any type of membrane arranged to oscillate with an amplitude and a predetermined frequency.
  • a flexible membrane can have a specific geometry, for example rectangular, discoidal or tubular.
  • a flexible membrane preferably consists of a sheet of deformable material, elastic or not, a deformation of this membrane which can for example be carried out at least in bending around an axis of the membrane.
  • a flexible membrane is made of non-deformable material, the actuator is then designed to give flexibility to the membrane, in particular by allowing the actuated edge of the membrane to be offset.
  • a flexible membrane may or may not be profiled and comprises one or more materials, said materials possibly being of different shapes, thicknesses, and dimensions, variable from the upstream edge to the downstream edge, and characterized by different values of strength, elastic limit, Young's modulus, shear modulus, Poisson's ratio, etc.
  • a flexible membrane can be composed of a plurality of parts or lamellae articulated together, which can directly or indirectly be fixed to a deformable structure.
  • an attachment of the flexible membrane M1 is implemented in at least one attachment point P1, this attachment point P1 connecting the flexible membrane M1 to at least one actuator A1, for example a control device.
  • mechanical displacement such as a piston, a connecting rod, or a moving part, whether magnetized or not.
  • the housing of a flexible membrane in the chamber is implemented so that a first end of the membrane is located near the upstream edge of the chamber and that a second end of the membrane is located near the downstream edge.
  • the flexible membrane M1 has a leading edge, located near the upstream edge 50a, and a trailing edge, located near the downstream edge 50b.
  • the membrane M1 is set in oscillation by the actuator A1, for example from an attachment point P1 located near the leading edge, the flexible membrane M1 becomes the seat of a traveling wave which propagates along the membrane between the leading edge and the trailing edge.
  • the characteristics of the flexible membrane for example its elasticity, its tension or its dimensions, are chosen so as to guarantee that they optimize the speed of propagation of traveling waves in the volume of the membrane.
  • This undulation causes deformation of the flexible membrane M1 according to a progressive wave which moves from a first edge of the membrane, here the edge of the membrane located near the point of attachment P1, to a second edge, so that at least one point of the membrane situated between these two edges is animated by a transverse oscillating movement.
  • a membrane may be defined by a given tension, for example if its leading edge and / or its trailing edge is attached by a fastening means or an actuator.
  • the membrane tension may exist in its resting state or under the effect of mechanical stress.
  • an actuator can cause it to undulate, causing thus in the membrane, a propagation of a wave in the direction of said voltage.
  • an actuator can be any type of actuation means.
  • an actuator can be chosen from: an electric motor, a heat engine, a nuclear engine, a hydrogen engine, a hybrid engine, a piezoelectric engine, or even a mechanical engine.
  • the motor can provide motion similar to rotary, linear, or radial motion, and may include motion conversion parts to transform one motion into another.
  • an actuator can be powered by an energy source chosen from: an electric battery, an electric cell, a battery or a nuclear cell, a battery or a fuel cell, a battery or a battery.
  • an energy source chosen from: an electric battery, an electric cell, a battery or a nuclear cell, a battery or a fuel cell, a battery or a battery.
  • hydrogen cell a photovoltaic panel, a fuel such as gasoline, diesel or a biofuel, or even a liquid fuel such as an alcohol, an ether or a hydrocarbon.
  • an actuator is controlled mechanically or electronically. This control can be done by means of power electronics making it possible to control the movement of at least one membrane, for example by generating the appropriate signal in frequency, force and / or position for optimal propulsion depending on the type of desired navigation, for example depending on whether more or less thrust and speed is required for movement.
  • an actuator is driven “instantaneously”, for example by means of a signal comprising a high sampling frequency, or in an “average” manner, that is to say by using the average of several periods of oscillation.
  • this makes it possible to avoid impacts between the membrane and the flanges in the event of an air intake, due for example to the presence of bubbles or of a jump of the vehicle above a wave due to of lower load.
  • the movement can be electronically regulated in a closed loop.
  • the current at its terminals can also be used to implement closed-loop control.
  • the position of at least one membrane can be determined by a sensor, for example a sensor that the device or the propulsion chamber comprises, to help control the device.
  • a sensor for example a sensor that the device or the propulsion chamber comprises, to help control the device.
  • an electronically controlled actuator enables at least one actuator to be animated with a sinusoidal movement to allow the membrane to oscillate sinusoidally.
  • the electronic means used for piloting can also communicate with other instruments on board the water vehicle that the device includes, or located remotely.
  • the actuator A1 implements a reciprocating movement of the attachment point P1 in two opposite directions.
  • One end of the membrane M1 here the end located near the upstream edge 50a of the propulsion chamber 50, is then moved alternately in a direction substantially transverse to the movement of water in the propulsion chamber 50.
  • the attachment point P1 is located on or near one end of the membrane M1.
  • the flexible membrane M1 is housed in the chamber 50 and connected to an actuator A1 by at least one attachment point located near the upstream edge 50a or near the downstream edge 50b.
  • the actuator A1 is located outside the propulsion chamber 50, in a sealed manner or not.
  • an actuator connected to at least one flexible membrane housed in the chamber may be located inside the propulsion chamber 50, for example between the flanges 10 and 20 or even inside one. of these flasks.
  • At least one membrane, at least one propulsion chamber and at least one flange or one wall of said at least one propulsion chamber have various and varied geometries.
  • an undulating membrane and / or at least one associated flange are defined by a rectangular geometry, or the like, such as a trapezoid.
  • the walls of the propulsion chamber can delimit a parallelepipedal or flat tubular space, in which a rectangular membrane is arranged to be put into oscillation.
  • a rectangular membrane is positioned in a plane parallel to the direction of movement of the liquid displaced in the propulsion chamber.
  • an undulating membrane and / or at least one associated flange are defined by a discoidal geometry.
  • two coaxial walls may delimit the propulsion chamber, which then has the shape of a flattened cylinder or a stack of layers.
  • the undulating membrane, in the form of a disc, is arranged to be placed in oscillation between these walls.
  • such a disk-shaped membrane is positioned in a plane perpendicular to the direction of movement of the liquid propelled into the propulsion chamber.
  • an undulating membrane and / or at least one associated flange are defined by a tubular geometry.
  • the propulsion chamber can be delimited by two walls of revolution and coaxial between which is placed the undulating membrane of tubular shape.
  • the corrugation of the membrane can take place in a plane parallel or transverse to a main axis of the propulsion chamber and / or of the displacement device itself. Regardless of the above geometries, however, the orientation of the plane in which the ripple takes place has no direct consequence as to the flow of the liquid. [0155] If the membrane undulates in a plane transverse to the flow of the liquid, the resulting drag in the water will be greater.
  • FIG. 2 represents a schematic view of a displacement device for a watercraft 110 according to a second embodiment of the invention.
  • the device 110 comprises a propulsion chamber 51 in which are housed two flexible membranes M1 and M2.
  • the propulsion chamber 51 is formed by two flanges 11 and 21 substantially parallel and defining a constant profile.
  • a single actuator A1 is connected to the two membranes, which are aligned substantially parallel in the propulsion chamber 51.
  • the propulsion chamber 51 has any upstream edge and any downstream edge and which are not necessarily aligned with the flanges 11 and 21.
  • At least one flange can be a sealed wall.
  • a sealed wall can be split on either side of the membrane, which makes it possible to provide two flanges, one upper and the other lower.
  • the upstream edge defines any inlet section through which the liquid enters the chamber with a flow F1
  • the downstream edge defines any outlet section through which the water is discharged out of the chamber with a flow. F2 and in general, outside the displacement device.
  • the separator 31 acting as a means of deflecting the water flowing through the propulsion chamber 51.
  • the separator 31 has a profile such that it can be considered that the membranes M1 and M2 each undulate in a separate and respective “sub-cavity”, the profile of which converges due to the shape of the separator 31.
  • the separator 31 makes it possible to reduce the disturbances and the turbulence pressure drops resulting from the displacement of liquid located between the membranes M1 and M2.
  • the separator 31 is placed so that the incoming water flow F1 separates into two components F11 and F12, the first of these components F11 corresponding to the part of the flow diverted towards the first membrane M1 and the second of these components F12 corresponding to the part of the flow diverted to the second part of the flow.
  • FIG. 3 represents a schematic view of a displacement device for a nautical vehicle 120 according to a third embodiment of the invention.
  • the displacement device 120 comprises a propulsion chamber 52 in which are housed two flexible membranes M1 and M2, here arranged in series.
  • the two membranes M1 and M2 are substantially aligned along the same overall axis in the propulsion chamber 52, this overall axis being for example aligned with the orientation of the flange 22, described below.
  • Each of the two membranes M1 and M2 is connected to one of the two actuators A1 and A2.
  • the actuator A1 which is connected to the membrane M1 at an attachment point P11, is separate from the actuator A2 which is connected to the membrane M2 at another attachment point P12.
  • the displacement device 120 thus comprises a single propulsion chamber 52, two membranes M1 and M2 housed in this chamber and two actuators A1 and A2 arranged to undulate the separate membranes M1 and M2, this undulation possibly being synchronized or not.
  • the actuators can be either in phase or out of phase.
  • the propulsion chamber 52 is formed by two flanges 12 and 22, the flange 12 having a sawtooth shape and the flange 22 having a substantially linear shape along an axis of the chamber. propulsion 52.
  • the respective shapes of the flanges 12 and 22 are such that the membranes M1 and M2 each undulate in a respective sub-cavity with a substantially converging profile.
  • the upstream edge and the downstream edge of the chamber 52 are substantially aligned with the flange 22 but not necessarily with the flange 12, which creates a progressive linear reduction in the section of each of these two sub-cavities between the edge upstream and downstream edge of the propulsion chamber 52.
  • the corrugation of the first membrane M1 by the first actuator A1 makes it possible to generate an intermediate thrust of the liquid entering through the upstream edge with an entering flow F1.
  • This intermediate thrust corresponds to an intermediate flow F3, the liquid thus displaced by the first membrane M1 then reaching the second membrane M2, whose setting in ripple by the second actuator A2 makes it possible to obtain an outgoing flow F2.
  • such a displacement device makes it possible to provide a gain in pressure or flow rate compared to other devices such as those described in the preceding figures.
  • a pressure gain is obtained.
  • a gain in flow rate is obtained.
  • such a displacement device also allows at least two membranes, housed in series and / or in different configurations, to undulate while touching or without touching. At least two membranes can also wave in phase or with a given phase shift.
  • views 4A and 4B of FIG. 4 respectively represent a perspective view and a vertical view of a displacement device for a watercraft according to a fourth embodiment of the invention.
  • the displacement device 125 has an operating mode substantially identical to that of the displacement device 120, the latter comprising a single propulsion chamber in which two flexible membranes M1 and M2 are housed in series.
  • the propulsion chamber that the displacement device 125 comprises has an upstream edge located near the leading edge of the first membrane M1, and a downstream edge located near the trailing edge of the second membrane. M2.
  • the trailing edge of the first membrane M1 is located near the leading edge of the second membrane M2.
  • three actuators are configured to generate a thrust of the displacement device 125 by a corrugation of each membrane.
  • two actuators A11 and A12 are connected to the leading edge of the first membrane M1 and a single actuator A13 is connected to the trailing edge of M1.
  • two actuators A21 and A22 are connected to the leading edge of the second diaphragm M2 and a single actuator A23 is connected to the trailing edge of M2.
  • the actuators A11 and A12 are synchronized with one another, and the actuators A21 and A22 are also synchronized with one another.
  • the synchronization between actuators can be such that the second membrane M2 extends the traveling wave of the first membrane M1.
  • the membranes M1 and M2 are identical, they can wave in phase by synchronizing the actuators A11 and A12 with the actuators A21 and A22, for example.
  • the actuators A11 and A12 with the actuators A21 and A22, for example.
  • only one of the two membranes can be rippled, or both membranes can be rippled in phase opposition.
  • a thrust reversal can be produced by the displacement device 125, for example to brake the device in a liquid.
  • Such braking can be obtained, for example, by using only the actuators A13 and A23 to corrugate the membranes M1 and M2.
  • Figure 5 shows a schematic view of a movement device for a watercraft according to a fifth embodiment of the invention.
  • the displacement device 130 comprises a single propulsion chamber, formed by two flanges 13 and 23, and in which are housed two membranes M1 and M2, in parallel.
  • an actuator A1 is used to cause the two membranes M1 and M2 to wave simultaneously, synchronously or asynchronously, said two membranes not necessarily being aligned or of the same dimensions.
  • Views 6A and 6B of corresponding FIG. 6 represent, respectively, a perspective view and a vertical view of a displacement device for a watercraft according to a sixth embodiment of the invention.
  • the displacement device 135 comprises a single propulsion chamber in which two membranes M1 and M2 are housed in parallel. Still in the present case, the two membranes M1 and M2 are rectangular in shape and housed one above the other, and each membrane can be corrugated by at least one actuator.
  • a corrugation of the flexible membrane M1 can be obtained from its leading edge by means of the actuator A11 and / or A12, or at its trailing edge by means of the actuator A13.
  • a corrugation of the flexible membrane M2 can be obtained from its leading edge by means of the actuator A21 and / or A22, or at its trailing edge by means of actuator A23.
  • Figure 7 shows a schematic view of a movement device for a watercraft according to a seventh embodiment of the invention.
  • the displacement device 140 comprises a single propulsion chamber 54, without separator, in which two membranes M1 and M2 are housed in parallel.
  • the walls of the propulsion chamber 54 include two flanges 14 and 24.
  • Two separate actuators A1 and A2 are present here to undulate the flexible membranes M1 and M2, the actuator A1 being connected to the first membrane M1 by the attachment point P1 and the actuator A2 being connected to the second membrane M2 through the attachment point P2.
  • the actuators A1 and A2 can be one and the same actuator but comprising two mobile parts which oscillate independently, in a synchronized manner, with a phase shift, or not.
  • the actuator A1 is located on the side of the flange 14 and the actuator A2 is located on the side of the flange 24, which makes it possible to isolate the two actuators.
  • one or the other of the actuators can be placed in a sealed chamber and, for example, allows the membrane to which it is connected to be corrugated through a wall seal.
  • a sealed chamber is a chamber which is not in contact with the liquid propelled by the displacement device.
  • the actuator is not necessarily in a sealed chamber; however, it can be sheltered from external environmental conditions, such as inclement weather.
  • FIG. 8 represents a schematic view of a movement device for a watercraft according to an eighth embodiment of the invention.
  • the displacement device 150 comprises a single propulsion chamber 55, without separator, in which three membranes M1, M2 and M3 are housed in parallel.
  • the walls of the propulsion chamber 55 comprise two flanges 15 and 25.
  • one and the same actuator A1 is used to put the three membranes M1, M2, and M3 in simultaneous undulation, synchronously or asynchronously, said three membranes not necessarily being aligned or of the same dimensions.
  • FIG. 9 represents a schematic view of a movement device for a watercraft according to a ninth embodiment of the invention.
  • the device 160 comprises two propulsion chambers 56A and 56B in each of which is housed a flexible membrane, M1 or M2.
  • the two membranes are positioned in parallel planes.
  • the two chambers 56A and 56B are separate.
  • these can comprise a common flange, or be separated from one another by a separator, the geometry of which makes it possible, for example, to give the two chambers a preferably convergent profile.
  • the upstream edge of the first chamber 56A acts as an inlet section for a first incoming flow F1 and the upstream edge of the second chamber 56B acts as an inlet section for a second incoming flow F3.
  • the downstream edge of the first chamber 56A acts as an outlet section for a first outgoing flow F2 of liquid propelled by the membrane M1 from F1
  • the downstream edge of the second chamber 56B acts as an outlet section for a second outgoing flow F4 of liquid propelled by the membrane M2 from F3.
  • a thrust is generated by the corrugation of the two membranes M1 and M2, in a possibly synchronized manner, so as to provide a sum of outgoing flows F2 and F4 greater than the sum of the incoming flows F1 and F3 d incoming water.
  • a single actuator A1 connects the two membranes M1 and M2, which are aligned substantially in parallel and along the same axis in each of the propulsion chambers 56A and 56B.
  • the displacement device for watercraft 160 has an output section and a generated thrust which are increased, and in this case, increased in proportion to the number of propulsion chambers present, while a single actuator is sufficient to generate said thrust.
  • Figure 10 shows a schematic view of a movement device for a watercraft according to a tenth embodiment of the invention.
  • the displacement device 170 comprises two propulsion chambers 57A and 57B of substantially constant profile, which are aligned in parallel and separated by a separator 32 in which two actuators A1 and A2 are located.
  • the chamber 57A comprises a flexible membrane M1 which is connected to the first actuator A1 and the chamber 57B comprises a flexible membrane M2 which is connected to the second actuator A2.
  • a thrust is generated by the corrugation of the two membranes M1 and M2, in a possibly synchronized manner, so as to provide a total outgoing flow F2 greater than the sum of the incoming flows F11 and F12.
  • FIG. 11 represents a displacement device for a watercraft 180 according to an eleventh embodiment of the invention.
  • each of the views 11A, 11 B and 11 C illustrates a possible mode of operation of the device 180, which comprises a single propulsion chamber, a single flexible membrane M1 which is housed therein, and two actuators A1 and A2 connected to this same membrane.
  • the flanges of the propulsion chamber 58 are here arranged so as to give the latter a converging profile. In a nonlimiting manner, this profile can be divergent or constant according to other possible variants.
  • a first actuator A1 is connected to the flexible membrane M1 at a first attachment point P11 which is located near its leading edge
  • a second actuator A2 is connected to M1 at a second attachment point P21 which is located near its trailing edge.
  • the actuator A1 and the actuator A2 can be one and the same actuator, with different possible attachment points to the membrane M1.
  • the actuator A1 can be composed of a part of the actuator A2, or vice versa.
  • more power supplied to wave the leading edge of the diaphragm than the trailing edge favors forward travel, while more power supplied to wave the trailing edge rather than the edge. membrane attack promotes reverse.
  • the actuator of the upstream edge is the same as that of the downstream edge, but can only actuate one edge at a time.
  • view 11A illustrates a "normal" operating mode, in which the membrane M1 is undulated by a reciprocating movement of the actuator A1 as described above.
  • a thrust is generated from the upstream edge to the downstream edge to provide an outgoing flow F2 greater than the incoming flow F1.
  • this figure also makes it possible to illustrate an operating mode of "reverse propulsion", in which the membrane M1 is undulated by a reciprocating movement of the actuator A2 only.
  • the waves propagating in the membrane M1 have a reverse direction of propagation, which allows the liquid to move from the downstream edge to the upstream edge.
  • a thrust is generated from the downstream edge to the upstream edge to provide an outgoing flow greater than the incoming flow, and in directions opposite to those represented here by F1 and F2.
  • this actuating means also makes it possible to recover the energy from the downstream edge of the membrane M1 which would not have been completely transmitted to the liquid, for example when the watercraft comprising the device 180 is moving forward. , that is to say when the actuator A1 is in operation, or even when the entering flow F1 of liquid in the propulsion chamber is too great, so that the membrane M1 does not allow, by virtue of its characteristics, to provide a higher F2 outgoing flow.
  • This is the case, for example, when a watercraft comprising this displacement device navigates on a high-flow watercourse in the same direction, or even for sailboats sailing and having this device.
  • View 11B illustrates an operating mode of the “zero propulsion” type, in which the actuators A1 and A2 are used to position the membrane M1 along a flange of the propulsion chamber of the device 180, for example. by moving the leading edge and the trailing edge of M1 near the same flange.
  • a single actuator can also be provided to position M1. Indeed, if the upstream actuator is positioned near a flange without a second actuator being present, the other edge of the diaphragm will naturally tend to be placed on the side of the flange where the actuator positions it. A second actuator is therefore not essential in this case.
  • this makes it possible to raise the membrane so as, for example, to allow a solid object which is present in the liquid to pass through, for example stones, pieces of plastic, or a piece, so as not to damage the membrane.
  • this operating mode makes it possible to reduce and limit the drag due to the membrane in the liquid.
  • View 11 C illustrates a “braking” type operating mode, in which actuators A1 and A2 are used to position the leading edge of M1 near a first flange and the trailing edge of M1 along another flange of the propulsion chamber of the device 180, for example a flange which is opposite it.
  • FIG. 12 represents a schematic view of a displacement device according to a twelfth embodiment of the invention.
  • the displacement device 190 comprises a propulsion chamber 59 of converging profile, a flexible membrane M1 and an actuator AI connected to the latter.
  • the displacement device 190 comprises three deflectors D11, D12 and D21.
  • two of these deflectors, D11 and D12 are arranged near the upstream edge of the chamber 59 and the third of these deflectors is arranged near the downstream edge of the chamber 59.
  • the deflectors D11 and D12 modify the direction of the flow. inflow F1 while the deflector D21 modifies the direction of the outflow F2.
  • an orientation of this deflector in a direction substantially parallel to a main axis of the propulsion chamber makes it possible to direct the liquid towards the first inlet section of said chamber, which increases the inlet flow.
  • a deflector placed near the upstream edge and oriented in a direction substantially different from a main axis of the propulsion chamber makes it possible to avoid directing the liquid towards the first inlet section of the chamber, this which decreases the inlet flow.
  • a deflector is for example a rudder which can be oriented in all directions, and preferably around an axis transverse to the membrane in order to adjust the direction of the propelled liquid or along a parallel axis in order to adjust it. tilt and / or trim.
  • the rudder can be next to the thruster, without being located in its flow.
  • the deflector can also play the role of wing or braking means such as flaps (“foils” or “flaps”), in order to reduce or increase the drag of the watercraft.
  • the displacement device may comprise several horizontal and / or vertical deflectors. In particular, the displacement device can comprise at least one deflector.
  • a baffle may be positioned near the middle of an inlet or outlet section, or on either side of an inlet or outlet section.
  • the walls of the propulsion chamber can be oriented to direct the displacement device in the liquid, which then serve as deflector walls.
  • Figure 13 shows a schematic view of a displacement device according to a thirteenth embodiment of the invention.
  • the displacement device 195 comprises a propulsion chamber 595 whose profile, defined by two flanges 19 and 29, is variable.
  • the variability of the profile of the propulsion chamber 595 is made possible thanks to the possible mobility of at least one flange, here the flange 29.
  • a flexible membrane M1 is housed in the propulsion chamber 595 and is connected to an actuator A1 by an attachment point P1.
  • the displacement device 195 further comprises a second actuator A2 connected to the flange 29 by an attachment point P20, while the actuator A1 is furthermore connected to this same flange 29 by an attachment point P10.
  • the actuator A1 is thus connected both to the flexible membrane M1 and to the flange 29.
  • the modification of the volume of a propulsion chamber can be implemented in a manner synchronized with the corrugation of the flexible membrane M1.
  • an actuator A1 can move a leading edge or a trailing edge of a flexible membrane M1 simultaneously with the movement of a flange to which it is also connected.
  • several actuators can also be synchronized to move a flange of a propulsion chamber, simultaneously or not with the corrugation of one or more membranes housed in this propulsion chamber.
  • At least one flexible membrane and at least one actuator are configured to generate energy from movement of the actuator through the flexible membrane.
  • the displacement device operates as an energy generating device, the characteristics of which however remain similar to the embodiments described above.
  • the actuator functions here as an electrical generating device.
  • the flexible membrane is placed in the propulsion chamber of the energy-generating device, which therefore functions as an energy-generating cavity and the flanges of which define a duct for a flow of liquid moving between the upstream edge and the edge. downstream of the chamber.
  • operation as an electrical production device can be implemented automatically from a certain fluid flow speed or from the watercraft, for example for speeds greater than 5 knots.
  • the system can orient itself automatically so as to obtain the maximum possible generation.
  • the leading edge of the membrane M1 is subjected to a first tension and the trailing edge of the membrane M1 is subjected to a second tension of different values.
  • a flow of water circulating in the chamber causes the ripple of the membrane M1, and generates a propagation of waves with a speed whose value depends on the resistance of the membrane M1 to liquid flow, and therefore, the difference in voltage values.
  • the membrane M1 is placed in a divergent part of the chamber of the device. This part is shaped to fit the envelope of the amplitude of the waves during their progression in the M1 membrane.
  • the mechanical characteristics of the membrane are preferably chosen so that the speed of propagation of the wave is always less than the speed of the liquid passing through the chamber.
  • Figure 14 shows a perspective view of a watercraft according to another embodiment of the invention.
  • the watercraft 1000 is a boat comprising a semi-rigid hull 1100 and an outboard motor 1200, that is to say a motor located outside the hull 1100.
  • the device 200 is fixed to the rear of the watercraft 1000, and preferably to a transom.
  • the propulsion chambers that the device comprises can be placed in different positions and along a main axis of a watercraft, for example along a roll axis, so that the thrust generated by the assembly propulsion chambers move the watercraft in a rectilinear fashion along this axis.
  • the motor 1200 here comprises a displacement device 200 corresponding to any one of the embodiments described above.
  • This motor can be steered by means of a rudder 1050 connected to the displacement device 200 and which can be operated manually or electronically. This makes it possible to have a relative rotation of the chamber with respect to the watercraft, for example to save on means of actuation of the downstream edge by performing a reverse gear by a complete rotation of the engine.
  • the relative height of the motor 1200 with respect to the water can be adjusted. This is to prevent damage to the propulsion chamber (s) of the device 200 when the water depth is shallow, or when the vehicle 1000 arrives on solid ground such as a beach.
  • an engine comprising the device 200 can be fixed to the vehicle 1000 by means of a flexible seal, for example a seal of the collar type.
  • Such a configuration provides a simple, secure nautical vehicle that does not require any major transformation of the hull to accommodate the displacement device.
  • the views 15A and 15B represent, respectively, a perspective view of a watercraft comprising a displacement device and a perspective view of such a displacement device, according to yet another embodiment of the invention. .
  • watercraft 2000 is a boat comprising a rigid hull 2100 and an inboard engine 2200, that is, an engine located inside the hull 2100.
  • the engine 2200 includes a displacement device 300 corresponding to any one of the embodiments described above.
  • a first element 310 of the hull consists of the upstream edge of a propulsion chamber of the device 300 and a second element 320 of the hull consists of the downstream edge of said propulsion chamber.
  • At least one of the upstream or downstream edges of a propulsion chamber of the device 300 is directly immersed in the liquid used for the propulsion.
  • this is the upstream edge, to avoid any ignition problem.
  • both the upstream edge and the downstream edge can be formed in the shell 2100 of the vehicle 2000, so that the inlet and outlet of the propulsion chamber is in the shell.
  • the hull of the watercraft may include a slope arranged so that the membrane and / or a flange of the propulsion chamber either partially or totally located inside the hull.
  • the upstream edge of the propulsion chamber of the device 300 can be arranged so as not to be directly immersed in the liquid.
  • the device 300 may include a cavity submerged in the liquid used for the propulsion, the latter connecting the propulsion chamber to the liquid.
  • this cavity can be filled with liquid when the watercraft is launched, which improves the start-up of the displacement device.
  • a downstream edge of at least one propulsion chamber of the device is submerged, and is preferably located at the rear of the watercraft when the latter has a preferential direction of movement, promoting optimal propulsion of the latter. this.
  • At least one of the edges among the upstream edge and the downstream edge of a propulsion chamber of the device 300 is connected to the liquid used for propulsion by a hydraulic circuit.
  • the shell 2100 has at least one opening arranged to accommodate a hydraulic circuit.
  • this opening is located below the waterline of the vehicle 2000, submerged in the liquid.
  • this opening can be located at the level of the hull of the vehicle 2000, below, on the sides, at the front as for example for the bow thrusters, at the rear, between two portions of its hull, or at an angle to its shell, so as to avoid any problem of starting the device 300.
  • said opening can be located at an inlet section or an outlet section of a propulsion chamber of the device 300, a propulsion chamber in which is housed a membrane M1 being located between both, and at least one actuator of the device 300 being connected to this membrane by means of a sealed connection.
  • the aforementioned hydraulic circuit can be arranged to promote a laminar flow of the liquid in the displacement device.
  • the hydraulic circuit can be curved or bent, which saves space and simplifies installation of the displacement device in the watercraft.
  • View 15B represents a perspective view of the displacement device 300.
  • the displacement device 300 comprises a propulsion chamber 350 in which is housed at least one membrane M1, said membrane being connected to two actuators A1 and A2.
  • Said propulsion chamber 350 is of parallelepipedal geometry and formed by two vertical rigid walls 301 and 302 as well as two horizontal rigid walls 310 and 320.
  • the propulsion chamber 350 forms a sealed enclosure in the watercraft 2000.
  • at least one rigid wall of this sealed enclosure acts as a flange for the propulsion chamber 350.
  • At least the horizontal wall 310 acts as the upper flange of the propulsion chamber 350 while the horizontal wall 320 is a lower flange formed by a part fixed to the hull of the vehicle. Ideally, this part is chosen and arranged so as not to alter the tightness of the whole.
  • the propulsion chamber 350 is arranged so that the membrane M1 housed therein has only one flange facing one of its sides, which can be the shell itself.
  • the membrane M1 and / or the propulsion chamber 350 may not be rectangular (or parallelepiped), but conform to the shape of the shell, which makes it possible to limit any modification to be made to the vehicle. nautical when installing the displacement device 300.
  • the actuator A1 or A2 can be arranged to move the membrane M1 via a connecting axis A10 or A20, the latter passing through at least one wall, for example the wall 310.
  • At least one connecting pin may be provided with a seal, this seal may be an O-ring or a bellows, for example.
  • the propulsion chamber 350 may be a sealed chamber, the latter may be traversed by at least part of a hydraulic circuit containing the membrane M1. This configuration makes it possible, for example, to cool the actuator or some of its elements using the liquid present in the chamber, such as its power electronics in the case of an electric motor.
  • the displacement device 300 further comprises at least one bucket, located outside at least one propulsion chamber and close to its downstream edge, and preferably outside. from the shell 2100 of the vehicle 2000, or outside the shell 1100 of the vehicle 1000.
  • This cup is preferably a part arranged to discharge the liquid leaving the downstream edge towards the upstream edge of the propulsion chamber and via the outside thereof.
  • the thrust generated causes fluid to move towards the front of the vehicle and said vehicle is propelled in the same direction as the fluid's movement in the propulsion chamber.
  • This can be implemented by actuating at least one membrane located near the downstream edge of a propulsion chamber.
  • propulsion chamber and / or the bucket described above can be pivoted or rotated in order to modify the direction of the thrust generated by the displacement device.
  • a propulsion chamber or a membrane of the displacement device is arranged to be able to rotate with respect to an axis orthogonal to the direction of flow or of propulsion of the liquid in the chamber. This rotation can be performed inside the hull.
  • the displacement device further comprises at least one noise reduction means or a mechanical damping means.
  • the propulsion chamber or chambers that the displacement device comprises can be fixed directly to the watercraft by means of anti-vibration feet.
  • Anti-vibration feet not only improve the sealing of the engine, for example when they have the shape of a flange seal.
  • Views 16A, 16B and 16C of FIG. 16 illustrate a displacement device 196 according to another embodiment.
  • the views 16A, 16B and 16C respectively represent a perspective view, a perspective sectional view and a schematic sectional view of the device 196.
  • the device is included in a cowling, said cowling having, for example, an asymmetric NACA profile.
  • the inflow F1 of liquid enters the device 196 through the upstream edge 51a and the outgoing flow F2 is extracted from it through the downstream edge 51b.
  • the device 196 comprises a propulsion chamber, a membrane M1 housed in this chamber, the membrane being corrugated by an actuator A1.
  • the actuator is advantageously located directly next to the membrane, either in the water, upstream or downstream thereof.
  • said propulsion chamber has a tubular geometry, and the membrane M1 is of discoidal shape. [0322] This configuration makes it possible to reduce the pressure near the upstream edge 51 a of the watercraft, and to increase it near the downstream edge 51 b.
  • FIG. 16 illustrates a displacement device 197 according to yet another embodiment.
  • the views 17A, 17B and 17C respectively represent a perspective view, a perspective sectional view and a schematic sectional view of the device 197.
  • the device 197 comprises a propulsion chamber, a membrane M1 housed in this chamber, the membrane being corrugated by an actuator A1.
  • the membrane M1 is cylindrical.
  • the M1 membrane surrounds an ovoid shaped separator.
  • the propulsion chamber is cylindrical.

Landscapes

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Abstract

La présente description concerne le domaine maritime. En particulier, il est décrit un dispositif de déplacement (100) pour véhicule nautique, ledit dispositif comprenant : - au moins une chambre de propulsion (50) comprenant une première section d'entrée d'un liquide, dit bord amont (50a), et une deuxième section de sortie dudit liquide, dit bord aval (50b); - au moins une membrane flexible (M1) logée dans ladite chambre; et - au moins un actionneur (A1) configuré pour générer une poussée dudit véhicule par une mise en ondulation de la membrane entre le bord amont et le bord aval.

Description

Description
Titre : Dispositif de déplacement d’un véhicule nautique
Arrière-plan de l’invention
[0001] La présente description concerne le domaine du transport marin. Plus précisément, des aspects de la présente description se rapportent à un dispositif de déplacement pour véhicule nautique.
[0002] Depuis des décennies, il est connu des moyens de déplacement de navires reposant sur le principe de propulsion. En particulier, la propulsion de bateaux au moyen d’une ou de plusieurs hélices est connue depuis les années 1830.
[0003] En toute généralité, une hélice de propulsion (ou de traction) d’un véhicule nautique utilise le phénomène d’action-réaction pour lui appliquer une poussée. Ainsi, la propulsion d’un navire repose sur un mouvement de rotation d’une pluralité de lames, dites pales, réparties autour d'un axe central d’une hélice immergée dans l’eau, et disposée à l’intérieur ou à l’extérieur de ce navire.
[0004] En fonctionnement, la rotation des pales résulte en l’application d’une force au liquide sur lequel flotte le navire, ladite force étant égale et opposée à la force appliquée par ce liquide sur l'axe de l'hélice, et donc sur le navire, avec une intensité qui est proportionnelle à la masse de liquide accéléré.
[0005] Sous l’effet du mouvement de rotation des pales de l’hélice, une différence de pression est générée entre l’avant et l’arrière de l’hélice, cette différence de pression provoquant un déplacement du liquide dans le même sens, et donc, par réaction, du navire dans l’autre sens.
[0006] Toutefois, et malgré son utilisation très répandue, la propulsion de véhicules nautiques au moyen d’une hélice présente divers inconvénients.
[0007] Premièrement, les moteurs à hélices utilisés dans le domaine du transport présentent des rendements très faibles. Plutôt que de propulser directement l’eau dans une direction donnée, ces moteurs ont tendance à brasser celle-ci dans toutes les directions. [0008] En outre, de tels moteurs présentent une consommation élevée en carburant, et notamment en essence ou en diesel. Cette consommation est d’autant plus grande que la taille et la masse du véhicule nautique à déplacer est importante, ce qui provoque une pollution environnementale considérable. Cette pollution résulte par exemple de carburants de mauvaise qualité, de marées noires ou encore de dégazages.
[0009] L’impact environnemental des moteurs à hélice connus implique aussi une pollution acoustique non négligeable, car ceux-ci sont généralement bruyants et perturbent la faune et la flore sous-marine en raison du brassage important et multidirectionnel de liquide qu’ils provoquent à proximité.
[0010] En outre, les moteurs à hélice connus posent des problèmes de sécurité conséquents en raison du mouvement de rotation des pales, qui peut provoquer des dommages importants voire des blessures lors d’accidents.
[0011] Par ailleurs, la manutention des moteurs à hélice est souvent coûteuse en raison du nombre et de la complexité de leurs pièces mécaniques, par exemple des pales, des vilebrequins, des réducteurs ou encore des bougies qu’ils comportent.
Objet et résumé de l’invention
[0012] Afin d’améliorer la situation et de répondre à ce ou à ces inconvénients, un objet général de l’invention est de fournir un dispositif de propulsion pour un véhicule nautique qui respecte l’environnement.
[0013] Le dispositif de propulsion fourni par l’invention réduit aussi considérablement les risques de blessures.
[0014] En outre, le dispositif de propulsion fourni par l’invention est à la fois compact et performant.
[0015] En particulier, un premier objet de l’invention concerne, de façon générale, un dispositif de déplacement pour véhicule nautique, ledit dispositif comprenant :
- au moins une chambre de propulsion comprenant une première section d’entrée d’un liquide, dit bord amont, et une deuxième section de sortie dudit liquide, dit bord aval ;
- au moins une membrane flexible logée dans ladite chambre ; et
- au moins un actionneur configuré pour générer une poussée dudit dispositif par une mise en ondulation de la membrane entre le bord amont et le bord aval. [0016] Dans les présentes, le liquide considéré est typiquement de l’eau, de sorte que le dispositif de déplacement décrit s’applique directement aux véhicules nautiques. Cependant, on comprendra que les présentes s’appliquent aussi à des dispositifs permettant un déplacement propulsif de véhicules dans tout type de liquides, par exemple du pétrole ou de l’essence. [0017] Dans les présentes, un véhicule nautique désigne tout type de véhicule flottant ou submersible adapté pour se déplacer sur un liquide et/ou dans ce liquide, en particulier de l’eau. Un tel véhicule peut être partiellement ou totalement immergé dans le liquide. Ce véhicule peut être piloté par tous moyens à bord, à distance, ou en autonomie. [0018] Des exemples de véhicules nautiques flottants comprennent des bateaux, motorisés ou non, tels que des voiliers, des yachts, des navires de plaisance, des barques, des drones marins, des engins de modélisme, des bouées, des véhicules nautiques à moteur, des motomarines, des bateaux à coque rigide, des bateaux semi-rigides (ou zodiacs), des canots gonflables, des jouets nautiques comme des planches à rames (ou « paddles », en anglais) des plateformes motorisées, des vélos aquatiques, des pédalos, des engins à sustentation hydropropulsée, des surfs motorisés sur foils ou non, des véhicules amphibies submersibles et des navires de transports tels que des ferrys, des pétroliers, des chalutiers, des cargos, des péniches ou encore des aéroglisseurs. [0019] Des exemples de véhicules submersibles comprennent tout type d’engin configuré pour fonctionner sous l’eau de manière prolongée. Par exemple, un véhicule submersible peut être un sous-marin, une torpille, un véhicule amphibie submersible, un drone submersible, un véhicule sous-marin téléguidé, un jouet nautique comme un propulseur de plongée, des engins submersibles de modélisme, ou encore un bathyscaphe. [0020] Le dispositif de déplacement permet de convertir une puissance mécanique en une puissance hydraulique, ladite puissance correspondant au produit d’un débit par une pression, pour un liquide donné.
[0021] En particulier, ledit dispositif de déplacement pour véhicule nautique permet, de par la poussée générée lors de l’ondulation de la membrane, de propulser celui-ci relativement au liquide et suivant une direction opposée au déplacement du liquide dans ladite chambre de propulsion.
[0022] Par exemple, on peut mettre en déplacement un véhicule nautique en marche avant ou en marche arrière.
[0023] Dans les présentes, les différences de pression produites entre le bord amont et le bord aval d’une chambre de propulsion d’un dispositif de déplacement selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits sont typiquement de l’ordre du centième de bar ou du dixième de bar, mais peuvent aussi être de l’ordre du bar ou de plusieurs bars.
[0024] De préférence, lorsque les membranes utilisées sont des membranes flexibles en élastomère, ces différences de pression sont inférieures à 16 bars.
[0025] En outre, les débits produits peuvent varier en fonction des propriétés et des dimensions des dispositifs de déplacement, des chambres de propulsion, des membranes flexibles et des actionneurs utilisés.
[0026] Selon un exemple spécifique, le dispositif comprend au moins deux chambres de propulsion, par exemple deux, trois ou quatre chambres de propulsion, chacune de des chambres de propulsion comprenant une première section d’entrée du liquide, dit bord amont, et une deuxième section de sortie dudit liquide, dit bord aval.
[0027] Selon un autre exemple spécifique, le dispositif comprend au moins une chambre de propulsion dans laquelle au moins deux membranes flexibles sont logées, par exemple deux, trois ou quatre membranes flexibles.
[0028] Selon encore un autre exemple spécifique, le dispositif comprend au moins deux actionneurs, par exemple deux, trois ou quatre actionneurs, configurés pour générer une poussée du dispositif par une mise en ondulation d’au moins une membrane entre un bord amont et un bord aval d’au moins une chambre de propulsion que comprend le dispositif.
[0029] Selon des variantes possibles, les exemples spécifiques précédemment cités peuvent être considérés seuls ou en combinaison.
[0030] Selon un mode de réalisation particulier, ladite poussée est produite par l’ondulation de la membrane avec une fréquence et une amplitude prédéterminée.
[0031] Dans les présentes, une ondulation d’une membrane peut se comprendre comme une alternance d’un sens de déplacement de ladite membrane.
[0032] Avantageusement, un choix particulier d’une fréquence et d’une amplitude d’ondulation pour une membrane donnée permet d’ajuster la poussée générée et donc la force de propulsion du dispositif de déplacement, ce qui peut être utile suivant la vitesse souhaitée, le chargement du dispositif, ou encore des conditions environnementales dans lequel évolue le dispositif, par exemple la température, la houle ou encore la météo.
[0033] Dans les présentes, une fréquence d’ondulation d’une membrane est typiquement supérieure à 0 hertz et inférieure à 1000 hertz, et de préférence, supérieure à 0 hertz et inférieure à 200 hertz.
[0034] Dans les présentes, une amplitude d’ondulation crête-crête d’une membrane est typiquement inférieure à la moitié de la longueur de cette membrane entre son bord amont et son bord aval, et de préférence, inférieure à un cinquième de la longueur de cette membrane.
[0035] Par exemple, il est avantageux de sélectionner une fréquence d’ondulation sensiblement égale, à quelques hertz près, à une fréquence propre ou à une fréquence de battement de la membrane ou d’un actionneur afin de transmettre une puissance optimale au liquide lors de son déplacement dans le dispositif, ou de réduire les vibrations produites lorsque celui-ci est en fonctionnement.
[0036] Avantageusement, le nombre de longueurs d’onde entre le bord amont et le bord aval est inférieur à cinq ondulations. Par exemple, le nombre de longueurs d’onde est inférieur à une ondulation dans le cas de membranes raides permettant des puissances hydrauliques plus élevées que celles de membranes souples. [0037] Selon un exemple particulier, ladite mise en ondulation comprend un mouvement d’au moins une extrémité de la membrane par au moins un actionneur.
[0038] Lorsqu’au moins une membrane logée dans une chambre de propulsion est mise en oscillation par au moins un actionneur, une onde progressive est produite et se propage le long de ladite membrane. Cette onde progressive provoque alors un déplacement du volume de liquide situé dans la chambre de propulsion, avec une vitesse et une direction sensiblement identiques à celles de l'onde se propageant à travers la membrane.
[0039] Selon un exemple particulier, la chambre de propulsion comprend au moins un volume, le volume étant formé par au moins une paroi reliant le bord amont et le bord aval.
[0040] Dans les présentes, la ou les parois reliant le bord amont et le bord aval d’une chambre de propulsion sont dénommées flasques. Ce ou ces flasques a ou ont pour fonction d’isoler le liquide en déplacement à l’intérieur de la chambre de propulsion du reste du dispositif, ce qui permet d’accroître le différentiel de pression créé par l’ondulation de la membrane, pour générer la propulsion.
[0041] De préférence, les sections d’entrée et de sortie sont agencées, et peuvent être éventuellement réglables, en fonctionnement ou non, de manière à donner une poussée et une vitesse optimales à un véhicule comprenant le dispositif.
[0042] Par exemple, les sections d’entrée et de sortie sont agencées pour permettre un réglage de l’assiette de la chambre de propulsion ou du véhicule.
[0043] Selon un exemple particulier, le dispositif comprend au moins deux chambres de propulsion disposées en série ou en parallèle.
[0044] Dans les présentes, deux chambres de propulsion sont dites disposées en série lorsque le bord aval de l’une desdites chambres est situé sensiblement dans l’alignement du bord amont de l’autre desdites chambres. En particulier, le bord aval d’une chambre peut faire office de bord amont d’une autre chambre.
[0045] Deux chambres de propulsion sont aussi dites disposées en série lorsqu’elles sont reliées par un circuit, en particulier un circuit hydraulique, de sorte que le fluide est dirigé depuis le bord aval de la première chambre vers le bord amont de deuxième chambre. Ainsi, deux chambres disposées en série ne sont pas nécessairement alignées géométriquement.
[0046] Dans les présentes, deux chambres de propulsion sont dites disposées en parallèle lorsque le bord aval et le bord amont de l’une desdites chambres est sensiblement parallèle au bord aval de l’autre desdites chambre et lorsque le bord amont de l’une des chambres est sensiblement parallèle au bord amont de l’autre des chambres.
[0047] Deux chambres de propulsion sont aussi dites disposées en parallèle lorsqu’elles sont reliées par un circuit, en particulier un circuit hydraulique, de sorte que le fluide est dirigé depuis les bords amont de la première et de la deuxième chambre vers les bords aval de la première et de la deuxième chambre.
[0048] Dans un cas particulier, deux chambres de propulsion disposées en parallèle peuvent présenter un bord amont et/ou un bord aval commun(s).
[0049] Disposer, dans un dispositif de déplacement, plusieurs chambres de propulsion en série, en parallèle ou selon d’autres configurations permet d’augmenter proportionnellement la poussée ou la vitesse générées par le dispositif, et donc la poussée ou la vitesse fournies à un véhicule nautique comprenant un tel dispositif, par rapport à un dispositif qui comprendrait seulement une chambre de propulsion.
[0050] Par rapport à un dispositif composé d'une seule chambre de propulsion, un exemple comprenant plusieurs chambres de propulsion disposées en parallèle permet d’augmenter le débit pour une pression qui varie peu, ce qui permet de valoriser la poussée au détriment de la vitesse.
[0051] En variante, et par rapport à un dispositif composé d'une chambre de propulsion, un exemple comprenant plusieurs chambres de propulsion disposées en série permet d’augmenter la pression pour un débit qui varie peu, et donc de valoriser la vitesse au détriment de la poussée.
[0052] Lorsque plusieurs membranes flexibles sont logées dans une même chambre, ceci permet d’augmenter la poussée ou la vitesse générées par le dispositif de déplacement sans pour autant augmenter considérablement les dimensions de ce dispositif. [0053] Selon un mode de réalisation particulier, au moins deux membranes logées dans une même chambre ondulent, grâce à au moins un actionneur, avec un déphasage d’un angle choisi parmi un groupe comprenant : un angle sensiblement égal à 0°, un angle sensiblement égal à 90°, un angle sensiblement égal à 180°, un angle sensiblement égal à 270°, et un angle sensiblement égal à 360° divisé par le nombre de membranes dans ladite chambre.
[0054] Dans les présentes, un angle de déphasage sensiblement égal à un autre est un angle dont la valeur est égale à la valeur de cet autre angle avec une précision de plus ou moins 10°, et de préférence, avec une précision de plus ou moins 5°.
[0055] Dans les présentes, deux membranes qui ondulent avec un déphasage d’un angle sensiblement égal à 360°, équivalent à un angle sensiblement égal à 0°, sont dites comme ondulant en phase. Deux membranes qui ondulent avec un déphasage d’un angle sensiblement égal à 180°, sont dites comme ondulant en opposition de phase.
[0056] Avantageusement, et par exemple, lorsque deux membranes logées dans deux chambres de propulsion, par exemple deux chambres en série, ondulent en phase, une telle configuration permet au liquide s’écoulant au travers des deux chambres de présenter une laminarité plus importante et de réduire les turbulences et donc les pertes de charge par le dispositif de déplacement.
[0057] Avantageusement, et par exemple, lorsque deux membranes disposées dans deux chambres en série ondulent en opposition de phase, ceci permet de fournir une poussée plus importante.
[0058] En outre, une ondulation de deux membranes en opposition de phase permet de compenser les balourds dus aux déplacements de masses de liquide par ces membranes, et aux masses des pièces mobiles du ou des actionneurs, puisque la première membrane ondule dans une première direction et la deuxième membrane ondule dans une deuxième direction, opposée à la première direction.
[0059] Par ailleurs, un fonctionnement en opposition de phase permet de produire une occlusion entre les membranes, ce qui permet d’augmenter les performances du dispositif. [0060] Lorsqu’au moins deux membranes logées dans une même chambre ondulent avec un déphasage d’un angle sensiblement égal à 360° divisé par le nombre de membranes dans ladite chambre, ces membranes sont dites comme ondulant en mode multi-phasé, c’est-à-dire que ledit dispositif comprend autant de chambres de propulsions que de phases.
[0061] Deux membranes, ou plus, peuvent par exemple onduler avec d’autres valeurs de déphasages, pour favoriser des modes de déplacement particulier ou pour réduire des bruits ou des vibrations produites par le fonctionnement du dispositif de déplacement.
[0062] Par exemple, il est possible d’avoir trois membranes logées dans une même chambre et ondulant l’une par rapport à l’autre avec un déphasage de 360° divisé par trois, soit 120°, fournissant ainsi un mode triphasé.
[0063] Dans le cas d’un dispositif de déplacement comprenant trois chambres de propulsion et fonctionnant en mode triphasé, chaque chambre de propulsion de ce dispositif comprend une membrane mise en ondulation avec un déphasage de 360° divisé par le nombre de phases, soit ici trois phases, pour avoir un déphasage de 120°.
[0064] Ceci permet de piloter un tel dispositif avec une électronique multi-phasée, par exemple triphasée, et aussi de réduire les vibrations se propageant dans le dispositif de déplacement, et donc dans un véhicule nautique qui comprendrait un tel dispositif.
[0065] Selon un mode de réalisation particulier, ladite au moins une membrane flexible et ledit au moins un actionneur sont configurés pour générer de l’énergie à partir d’un mouvement de l’actionneur par la membrane flexible.
[0066] Outre la possibilité de fonctionner comme un moyen de propulsion, ceci permet au dispositif de fonctionner comme un générateur d’énergie.
[0067] Il est ainsi par exemple possible de récupérer de l’énergie pour recharger une ou plusieurs batteries, ou un autre moyen de rétention d’énergie, lorsque le dispositif, et donc le véhicule nautique, présente une différence de vitesse par rapport au liquide. [0068] Dans ce mode de réalisation particulier, au moins un actionneur peut être relié à une membrane.
[0069] Lorsque le dispositif, et donc la chambre de propulsion dans lequel est logée la membrane, est immobile par rapport à un liquide en déplacement au travers de ladite chambre de propulsion, ce liquide provoque une ondulation de la ou des membranes logées dans la chambre en raison de la différence de vitesse entre la chambre et le liquide. L’ondulation de la membrane entraîne alors au moins un actionneur, qui peut alors générer de l'énergie s’il est relié à cette membrane. Cette énergie peut être transformée en électricité pour permettre un chargement ou un rechargement de batteries, par exemple.
[0070] En variante, la membrane peut être contrainte entre ses bords amont et aval, la forçant à présenter des ondulations entre ceux-ci, ondulations qui augmentent la résistance de la membrane au mouvement du fluide et qui augmentent donc la puissance générée.
[0071] Selon un mode de réalisation particulier, le bord amont ou le bord aval comprend au moins un déflecteur du liquide.
[0072] Ceci permet de modifier la direction de déplacement du dispositif ou de la poussée générée en choisissant la direction d’orientation de chaque déflecteur par rapport à la chambre de propulsion.
[0073] Ceci permet aussi de limiter les turbulences à proximité du dispositif de déplacement et, en particulier, à proximité du bord amont ou du bord aval de ladite au moins une chambre de propulsion.
[0074] Au moins un déflecteur est situé à proximité d'au moins une extrémité de la membrane permet de diriger le liquide aux abords de celle-ci et de limiter les turbulences dans la chambre de propulsion.
[0075] Un deuxième objet visé par la présente invention est de fournir un véhicule nautique comprenant une coque et un dispositif de déplacement selon l’un quelconque des objets et modes de réalisation précédents.
[0076] Avantageusement, une admission et un refoulement du liquide se font respectivement à l'avant de la zone où est situé le dispositif de déplacement, et en particulier, d’au moins une chambre de propulsion que comprend ledit dispositif de déplacement.
[0077] Cette admission et ce refoulement permettent de propulser le véhicule nautique, et favorisent une direction de déplacement spécifique suivant la disposition du bord amont et du bord aval de la ou des chambres de propulsion du dispositif de déplacement relativement à l’orientation du véhicule nautique.
[0078] Selon un mode de réalisation particulier de ce deuxième objet visé par la présente invention, un premier élément de la coque se compose du bord amont d’au moins une chambre de propulsion et un deuxième élément de la coque se compose du bord aval de la chambre de propulsion dudit dispositif.
[0079] Avantageusement, une admission et un refoulement du liquide servant à propulser l'engin nautique se fait respectivement à l'avant de la zone où est implantée le dispositif de déplacement et à l'arrière de cette zone, pour favoriser un sens de direction de cet engin nautique, lorsque celui-ci requiert une direction préférentielle (fonctionnement normal en marche avant).
[0080] Avantageusement, de tels dispositifs de déplacement permettent de fournir à un véhicule nautique des puissances motrices inférieures à 10000 Watts pour le modélisme, inférieures à 40000 Watts pour les jouets nautiques, supérieures à 200 watts pour les véhicules nautiques de plaisance, et supérieures à 100000 Watts pour les véhicules nautiques de transport de marchandises ou de personnes.
Brève description des dessins
[0081] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0082] [Fig. 1], la figure 1, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
[0083] [Fig. 2], la figure 2, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; [0084] [Fig. 3], la figure 3, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
[0085] [Fig. 4], la figure 4, correspond aux vues 4A et 4B qui représentent, respectivement, une vue en perspective et une vue à la verticale d’un dispositif de déplacement selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
[0086] [Fig. 5], la figure 5, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un cinquième mode de réalisation de l’invention ;
[0087] [Fig. 6], la figure 6, correspond aux vues 6A et 6B qui représentent, respectivement, une vue en perspective et une vue à la verticale d’un dispositif de déplacement selon un sixième mode de réalisation de l’invention ;
[0088] [Fig. 7], la figure 7, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un septième mode de réalisation de l’invention ;
[0089] [Fig. 8], la figure 8, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un huitième mode de réalisation de l’invention ;
[0090] [Fig. 9], la figure 9, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un neuvième mode de réalisation de l’invention ;
[0091] [Fig. 10], la figure 10, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un dixième mode de réalisation de l’invention ;
[0092] [Fig. 11], la figure 11, correspond aux vues 11A, 11 B et 11 C qui représentent différents modes de fonctionnement d’un dispositif de déplacement selon un onzième mode de réalisation de l’invention ;
[0093] [Fig. 12], la figure 12, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un douzième mode de réalisation de l’invention ;
[0094] [Fig. 13], la figure 13, représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un treizième mode de réalisation de l’invention ;
[0095] [Fig. 14], la figure 14, représente une vue en perspective d’un véhicule nautique comprenant un dispositif de déplacement selon un quatorzième mode de réalisation de l’invention ; [0096] [Fig. 15], la figure 15, correspond aux vues 15A et 15B qui représentent respectivement une vue en perspective d’un véhicule nautique comprenant un dispositif de déplacement selon un quinzième mode de réalisation de l’invention, et une vue en perspective d’un dispositif de déplacement que comprend ce véhicule nautique ;
[0097] [Fig. 16], la figure 16, correspond aux vues 16A, 16B et 16C qui représentent respectivement une vue en perspective, une vue en coupe en perspective et une vue schématique en coupe d’un dispositif de déplacement selon un seizième mode de réalisation ; et
[0098] [Fig. 17], la figure 17, correspond aux vues 17A, 17B et 17C qui représentent respectivement une vue en perspective, une vue en coupe en perspective et une vue schématique en coupe d’un dispositif de déplacement selon un dix-septième mode de réalisation.
[0099] Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.
Description des modes de réalisation
[0100] Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
[0101] Il est maintenant fait référence à la figure 1, qui représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique 100 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[0102] Comme représenté, le dispositif 100 comprend une chambre de propulsion 50 définissant une cavité située entre un premier bord, dit bord amont 50a, et un deuxième bord, dit bord aval 50b. [0103] En fonctionnement, le dispositif 100 est immergé partiellement ou complètement dans un liquide, en particulier de l’eau, et est en déplacement par rapport à ce liquide avec une vitesse relative donnée.
[0104] Selon une variante de fonctionnement, le dispositif 100 n’est pas immergé mais une partie au moins d’un véhicule nautique que comprend ledit dispositif est immergée et agencée pour aspirer de l’eau.
[0105] Par exemple, le dispositif 100 peut être en déplacement selon une première vitesse par rapport à un volume d’eau en déplacement selon une deuxième autre vitesse. Le dispositif 100 peut ainsi se déplacer par rapport à un volume d’eau immobile ou en déplacement selon une vitesse et une direction quelconques.
[0106] Dans les présentes, le bord amont 50a est défini de sorte à correspondre à la section d’entrée par laquelle l’eau pénètre dans la chambre de propulsion avec un flux F1 , et de manière générale, dans le dispositif de déplacement. [0107] Dans les présentes, les termes flux et débit sont utilisés de manière équivalente.
[0108] Dans les présentes, le bord aval 50b est défini de sorte à correspondre à la section de sortie par laquelle l’eau est évacuée hors de la chambre de propulsion avec un flux F2, et de manière générale, hors du dispositif de déplacement. [0109] Dans les présentes, et de manière non limitative, on comprendra que le déplacement du dispositif, et donc de la chambre de propulsion, puisse s’inverser en fonctionnement de sorte que le bord amont 50a corresponde alors à la section de sortie et de sorte que le bord aval 50b corresponde à la section d’entrée.
[0110] De manière générale, la chambre de propulsion 50 est entourée de deux parois, dites flasques 10 et 20, pouvant définir des profils divers et variés. La chambre de propulsion 50 peut aussi comprendre au moins une aspérité.
[0111] Dans les présentes, un flasque est généralement une paroi rigide, mais de manière non limitative, peut également être une paroi souple possédant une certaine élasticité. Par exemple, un flasque définissant une paroi d’une chambre de propulsion peut être un élément de coque de véhicule nautique, par exemple un élément de coque d’un bateau.
[0112] Par exemple, et comme ici représenté, les flasques 10 et 20 sont agencés de manière à conférer à la chambre de propulsion 50 un profil convergent, c’est-à- dire que la section correspondant au bord aval 50b présente une surface inférieure à la section correspondant au bord amont 50a.
[0113] De manière non limitative, les flasques 10 et 20 peuvent aussi être agencés de manière à conférer à la chambre de propulsion 50 un profil divergent, c’est-à-dire que la section correspondant au bord aval 50b présente une surface supérieure à la section correspondant au bord amont 50a.
[0114] Les flasques 10 et 20 peuvent aussi être agencés de manière à conférer à la chambre de propulsion 50 un profil constant, c’est-à-dire que la section correspondant au bord aval 50b présente une surface sensiblement égale à la section correspondant au bord amont 50a.
[0115] Avantageusement, le profil convergent donné à la chambre grâce aux flasques 10 et 20 renforce cette différence de pression, et augmente donc la poussée générée par l’ondulation de la membrane M1 dans la chambre de propulsion, par déplacement du liquide depuis le bord amont 50a vers le bord aval 50b.
[0116] Selon un exemple non représenté, le dispositif de déplacement comprend en outre une pièce supplémentaire disposée à proximité du bord aval de la chambre de propulsion, à l’extérieur de celle-ci et dans son alignement. Cette pièce, présente une section d’entrée sensiblement égale à la section de sortie de la chambre de propulsion. Ladite pièce peut dans ce cas faire office de tuyère utile à la direction et permet d’augmenter la vitesse du liquide sortant et donc d’un véhicule nautique comprenant le dispositif de déplacement comprenant une telle pièce supplémentaire.
[0117] Le dispositif 100 comprend en outre une membrane flexible M1, ladite membrane étant logée dans la chambre de propulsion 50 du dispositif 100.
[0118] Dans les présentes, et de manière non limitative, une membrane flexible est tout type de membrane agencée pour osciller avec une amplitude et une fréquence prédéterminées. Une telle membrane flexible peut avoir une géométrie spécifique, par exemple rectangulaire, discoïdale ou tubulaire.
[0119] Une membrane flexible est constituée, de préférence, d’une feuille de matériau déformable, élastique ou non, une déformation de cette membrane pouvant par exemple être réalisée au moins en flexion autour d’un axe de la membrane.
[0120] En variante, une membrane flexible est constituée de matériau indéformable, l’actionneur est alors conçu pour donner une flexibilité à la membrane notamment en permettant un décalage du bord actionné de la membrane.
[0121] Selon différents modes de réalisation, une membrane flexible est profilée ou non et comprend un ou plusieurs matériaux, lesdits matériaux pouvant être de différentes formes, épaisseurs, et dimensions, variables du bord amont au bord aval, et caractérisés par différentes valeurs de résistance, de limite élastique, de module de Young, de module de cisaillement, de coefficient de Poisson, etc.
[0122] Par exemple, une membrane flexible peut être composée d’une pluralité de pièces ou lamelles articulées entre elles, pouvant directement ou indirectement être fixées sur une structure déformable.
[0123] De préférence, une fixation de la membrane flexible M1 est mise en œuvre en au moins un point d’attache P1, ce point d’attache P1 reliant la membrane flexible M1 à au moins un actionneur A1, par exemple un dispositif de déplacement mécanique tel qu’un piston, une bielle, ou une pièce mobile aimantée ou non.
[0124] De préférence, le logement d’une membrane flexible dans la chambre est mis en œuvre de sorte qu’une première extrémité de la membrane est située à proximité du bord amont de la chambre et qu’une deuxième extrémité de la membrane est située à proximité du bord aval.
[0125] De manière générale, la membrane flexible M1 présente un bord d’attaque, situé à proximité du bord amont 50a, et un bord de fuite, situé à proximité du bord aval 50b. [0126] Lorsque la membrane M1 est mise en oscillation par l’actionneur A1, par exemple à partir d’un point d’attache P1 situé à proximité du bord d’attaque, la membrane flexible M1 devient le siège d’une onde progressive qui se propage le long de la membrane entre le bord d’attaque et le bord de fuite.
[0127] Selon un exemple, les caractéristiques de la membrane flexible, par exemple son élasticité, sa tension ou encore ses dimensions, sont choisies de sorte à garantir que celles-ci optimisent la vitesse de propagation d’ondes progressives dans le volume de la membrane.
[0128] Cette ondulation provoque une déformation de la membrane flexible M1 selon une onde progressive qui se déplace d'un premier bord de la membrane, ici le bord de la membrane situé à proximité du point d’attache P1, à un deuxième bord, de sorte qu’au moins un point de la membrane situé entre ces deux bords se voie animé d'un mouvement oscillant transversal.
[0129] Le couplage de la membrane ondulante avec le liquide dans la chambre 50 crée un champ de pression progressant avec l’onde progressive, produisant ainsi une différence de pression entre le bord amont 50a et le bord aval 50b. Il en résulte une variation de la pression du liquide, se traduisant ici par une variation de la vitesse du flux entrant F1 pour donner une vitesse du flux sortant F2 de valeur supérieure.
[0130] Dans les présentes, une membrane peut être définie par une tension donnée, par exemple si son bord d’attaque et/ou son bord de fuite est attaché par un moyen de fixation ou un actionneur. Dans ce cas, la tension de la membrane peut exister dans son état de repos ou sous l’effet d’une sollicitation mécanique.
[0131] En particulier, sous l’effet d’une tension résultant de l’application de deux forces de sens opposés et appliquées au bord d’attaque et au bord de fuite de la membrane, un actionneur peut la mettre en ondulation, provoquant ainsi dans la membrane, une propagation d’une onde dans la direction de ladite tension.
[0132] Dans les présentes, un actionneur peut être tout type de moyen d’actionnement.
[0133] Selon différents modes de réalisation, un actionneur peut être choisi parmi : un moteur électrique, un moteur thermique, un moteur nucléaire, un moteur à hydrogène, un moteur hybride, un moteur piézoélectrique, ou encore un moteur mécanique. Le moteur peut fournir un mouvement assimilé à un mouvement rotatif, linéaire ou radial, et peut comporter des pièces de conversion de mouvement pour transformer un mouvement en un autre.
[0134] Selon différents modes de réalisation, un actionneur peut être alimenté par une source d'énergie choisie parmi : une batterie électrique, une pile électrique, une batterie ou une pile nucléaire, une batterie ou une pile à combustible, une batterie ou une pile à hydrogène, un panneau photovoltaïque, un carburant comme de l’essence, du diesel ou un biocarburant, ou encore un combustible liquide tel qu’un alcool, un éther ou un hydrocarbure.
[0135] Selon différents modes de réalisation, un actionneur est piloté mécaniquement ou électroniquement. Ce pilotage peut se faire au moyen d’une électronique de puissance permettant de piloter le mouvement d’au moins une membrane, par exemple en générant le signal adéquat en fréquence, en force et/ou en position pour une propulsion optimale suivant le type de navigation souhaité, par exemple selon que plus ou moins de poussée et de vitesse est nécessaire pour le déplacement.
[0136] Selon différents modes de réalisation, un actionneur est piloté de manière « instantanée », par exemple au moyen d’un signal comprenant une fréquence d'échantillonnage haute, ou de manière « moyenne », c’est-à-dire en utilisant la moyenne de plusieurs périodes d'oscillation.
[0137] Avantageusement, ceci permet d’éviter les chocs entre la membrane et les flasques en cas de prise d'air, due par exemple à la présence de bulles ou d’un saut du véhicule au-dessus d’une vague du fait de la charge plus faible. Le mouvement peut être régulé électroniquement en boucle fermée.
[0138] Dans le cas d'un moyen d'actionnement électrique, le courant à ses bornes peut également servir pour mettre en œuvre un pilotage en boucle fermée.
[0139] Avantageusement, la position d’au moins une membrane peut être déterminée par un capteur, par exemple un capteur que comprend le dispositif ou la chambre de propulsion, pour aider au pilotage du dispositif. [0140] Avantageusement, un actionneur piloté électroniquement permet d’animer au moins un actionneur d’un mouvement sinusoïdal pour permettre à la membrane d'osciller sinusoïdalement. Les moyens électroniques utilisés pour le pilotage peuvent en outre communiquer avec d'autres instruments à bord du véhicule nautique que comprend le dispositif, ou situés à distance.
[0141] En fonctionnement, l’actionneur A1 met en œuvre un déplacement alternatif du point d’attache P1 selon deux directions opposées. Une extrémité de la membrane M1, ici l’extrémité située à proximité du bord amont 50a de la chambre de propulsion 50, est alors déplacée de manière alternative dans une direction sensiblement transverse au déplacement de l’eau dans la chambre de propulsion 50.
[0142] De préférence, le point d’attache P1 est situé sur ou à proximité d’une extrémité de la membrane M1.
[0143] De préférence, la membrane flexible M1 est logée dans la chambre 50 et reliée à un actionneur A1 par au moins un point d’attache situé à proximité du bord amont 50a ou à proximité du bord aval 50b.
[0144] Comme représenté, l’actionneur A1 est situé à l’extérieur de la chambre de propulsion 50, d’une manière étanche ou non. De manière générale, toutefois, un actionneur relié à au moins une membrane flexible logée dans la chambre peut être situé à l’intérieur de la chambre de propulsion 50, par exemple entre les flasques 10 et 20 voire à l’intérieur de l’un de ces flasques.
[0145] De manière non limitative, au moins une membrane, au moins une chambre de propulsion et au moins un flasque ou une paroi de ladite au moins une chambre de propulsion présentent des géométries diverses et variées.
[0146] Trois exemples de géométrie sont décrits ci-après.
[0147] Selon un premier exemple de géométrie, une membrane ondulante et/ou au moins un flasque associé sont définis par une géométrie rectangulaire, ou assimilée, comme un trapèze. Dans ce cas, les parois de la chambre de propulsion peuvent délimiter un espace parallélépipédique ou tubulaire plat, dans lequel une membrane rectangulaire est agencée pour être mise en oscillation. [0148] Avantageusement, une telle membrane rectangulaire est positionnée dans un plan parallèle par rapport à la direction de déplacement du liquide déplacé dans la chambre de propulsion.
[0149] Ceci permet de fournir un dispositif de déplacement dont les caractéristiques sont adaptées pour un véhicule nautique dont la propulsion nécessite plus de poussée que de vitesse, par exemple pour une embarcation de plaisance ou commerciale, de type voilier ou bateau à moteur.
[0150] Selon un deuxième exemple de géométrie, une membrane ondulante et/ou au moins un flasque associé sont définis par une géométrie discoïdale. Dans ce cas, deux parois coaxiales peuvent délimiter la chambre de propulsion, qui présente alors une forme de cylindre aplati ou d’un empilement de couches. La membrane ondulante, en forme de disque, est agencée pour être mise en oscillation entre ces parois.
[0151] Avantageusement, une telle membrane en forme de disque est positionnée dans un plan perpendiculaire par rapport à la direction de déplacement du liquide propulsé dans la chambre de propulsion.
[0152] Ceci permet de fournir un dispositif de déplacement dont les caractéristiques sont adaptées pour un véhicule nautique dont la propulsion nécessite plus de vitesse que de poussée, par exemple pour une motomarine ou un jet-ski.
[0153] Selon un troisième exemple de géométrie, une membrane ondulante et/ou au moins un flasque associé sont définis par une géométrie tubulaire. Dans ce cas, la chambre de propulsion peut être délimitée par deux parois de révolution et coaxiales entre lesquelles est placée la membrane ondulante de forme tubulaire.
[0154] En fonction du type de géométrie, l’ondulation de la membrane peut se faire dans un plan parallèle ou transverse par rapport à un axe principal de la chambre de propulsion et/ou du dispositif de déplacement lui-même. Indépendamment des géométries précitées, cependant, l’orientation du plan dans lequel l’ondulation prend place n’a pas de conséquence directe quant à l’écoulement du liquide. [0155] Si la membrane ondule dans un plan transverse par rapport à l’écoulement du liquide, la traînée résultante dans l’eau sera plus importante.
[0156] Il est maintenant fait référence à la figure 2, qui représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique 110 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
[0157] Comme représenté, le dispositif 110 comprend une chambre de propulsion 51 dans laquelle sont logées deux membranes flexibles M1 et M2.
[0158] Dans le cas présent, la chambre de propulsion 51 est formée par deux flasques 11 et 21 sensiblement parallèles et définissant un profil constant. Un actionneur A1 unique est relié aux deux membranes, qui sont alignées de manière sensiblement parallèle dans la chambre de propulsion 51. La chambre de propulsion 51 présente un bord amont et un bord aval quelconques et qui ne sont pas nécessairement alignés avec les flasques 11 et 21.
[0159] Selon un exemple non représenté, au moins un flasque peut être une paroi étanche. Une telle paroi étanche peut être dédoublée de part et d'autre de la membrane, ce qui permet de fournir deux flasques, l’un supérieur et l’autre inférieur.
[0160] Le bord amont définit une section d’entrée quelconque par laquelle le liquide pénètre dans la chambre avec un flux F1 , et le bord aval définit une section de sortie quelconque par laquelle l’eau est évacuée hors de la chambre avec un flux F2, et de manière générale, hors du dispositif de déplacement.
[0161] Entre les deux membranes M1 et M2 est disposé un flasque intermédiaire, dit séparateur 31, faisant office de moyen de déviation de l’eau s’écoulant à travers la chambre de propulsion 51. Dans le cas présent, le séparateur 31 présente un profil tel qu’il peut être considéré que les membranes M1 et M2 ondulent chacune dans une « sous-cavité » distincte et respective, dont le profil est convergent de par la forme du séparateur 31.
[0162] Avantageusement, le séparateur 31 permet de réduire les perturbations et les pertes de charge turbulences résultant du déplacement de liquide situé entre les membranes M1 et M2. [0163] Dans le cas présent, le séparateur 31 est placé de sorte que le flux F1 d’eau entrant se sépare en deux composantes F11 et F12, la première de ces composantes F11 correspondant à la partie du flux dévié vers la première membrane M1 et la deuxième de ces composantes F12 correspondant à la partie du flux dévié vers la deuxième partie du flux.
[0164] En sortie, une poussée est générée par l’ondulation des deux membranes M1 et M2, de manière éventuellement synchronisée.
[0165] Dans l’hypothèse d’un fluide incompressible, les débits sont sensiblement identiques lorsque les tailles des sections d’entrée et de sorties sont identiques. En revanche, les pressions sont supérieures en sortie de propulseur. Ainsi, lorsque la taille de la section de sortie est plus petite, les pressions augmentent d’autant plus, tout comme la vitesse du fluide, tandis que le débit reste le même.
[0166] Ceci permet de fournir un dispositif de déplacement compact, comprenant plusieurs membranes, et dans lequel le flux sortant F2 présente une direction différente de celle du flux entrant F1.
[0167] Il est maintenant fait référence à la figure 3, qui représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique 120 selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
[0168] Comme représenté, le dispositif de déplacement 120 comprend une chambre de propulsion 52 dans laquelle sont logées deux membranes flexibles M1 et M2, ici disposées en série.
[0169] Dans le cas présent, les deux membranes M1 et M2 sont sensiblement alignées suivant un même axe global dans la chambre de propulsion 52, cet axe global étant par exemple aligné avec l’orientation du flasque 22, décrit ci-après.
[0170] Chacune des deux membranes M1 et M2 est reliée à l’un des deux actionneurs A1 et A2. L’actionneur A1 , qui est relié à la membrane M1 en un point d’attache P11 , est distinct de l’actionneur A2 qui est relié à la membrane M2 en un autre point d’attache P12.
[0171] Le dispositif de déplacement 120 comprend ainsi une seule chambre de propulsion 52, deux membranes M1 et M2 logées dans cette chambre et deux actionneurs A1 et A2 agencés pour mettre en ondulation les membranes séparées M1 et M2, cette ondulation pouvant être synchronisée ou non. Les actionneurs peuvent être soit en phase soit déphasés.
[0172] Dans le cas présent, la chambre de propulsion 52 est formée par deux flasques 12 et 22, le flasque 12 présentant une forme en dents de scie et le flasque 22 présentant une forme sensiblement linéaire le long d’un axe de la chambre de propulsion 52.
[0173] Les formes respectives des flasques 12 et 22 sont telles que les membranes M1 et M2 ondulent chacune dans une sous-cavité respective de profil sensiblement convergent. En particulier, le bord amont et le bord aval de la chambre 52 sont sensiblement alignés avec le flasque 22 mais pas nécessairement avec le flasque 12, ce qui crée une réduction linéaire progressive de la section de chacune de ces deux sous-cavités entre le bord amont et le bord aval de la chambre de propulsion 52.
[0174] En fonctionnement, la mise en ondulation de la première membrane M1 par le premier actionneur A1 permet de générer une poussée intermédiaire du liquide pénétrant par le bord amont avec un flux entrant F1. Cette poussée intermédiaire correspond à un flux intermédiaire F3, le liquide ainsi déplacé par la première membrane M1 atteignant alors la deuxième membrane M2, dont la mise en ondulation par le deuxième actionneur A2 permet d’obtenir un flux sortant F2.
[0175] Ceci permet de réduire l’apparition de balourds en cas de déphasage entre les membranes. Ceci limite par ailleurs les vibrations dans le dispositif, et donc les vibrations dans un véhicule nautique comportant ce dispositif.
[0176] Dans le cas présent, un tel dispositif de déplacement permet de fournir un gain de pression ou de débit par rapport à d’autres dispositifs tels que ceux décrits dans les figures précédentes. En particulier, lorsque plusieurs membranes sont disposées en série, un gain de pression est obtenu. Lorsque plusieurs membranes sont disposées en parallèle, un gain de débit est obtenu.
[0177] Avantageusement, un tel dispositif de déplacement permet aussi à au moins deux membranes, logées en série et/ou suivant différentes configurations, d’onduler en se touchant ou sans se toucher. Au moins deux membranes peuvent aussi onduler en phase ou avec un déphasage donné.
[0178] Il est maintenant fait référence aux vues 4A et 4B de la figure 4, qui représentent respectivement une vue en perspective et une vue verticale d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.
[0179] Comme représenté, le dispositif de déplacement 125 présente un mode de fonctionnement sensiblement identique à celui du dispositif de déplacement 120, celui-ci comprenant une chambre de propulsion unique dans laquelle sont logées deux membranes flexibles M1 et M2 en série.
[0180] En particulier, la chambre de propulsion que comprend le dispositif de déplacement 125 présente un bord amont situé à proximité du bord d’attaque de la première membrane M1, et un bord aval situé à proximité du bord de fuite de la deuxième membrane M2. Le bord de fuite de la première membrane M1 est situé à proximité du bord d’attaque de la deuxième membrane M2.
[0181] Dans le cas présent, trois actionneurs sont configurés pour générer une poussée du dispositif de déplacement 125 par une mise en ondulation de chaque membrane.
[0182] En particulier, deux actionneurs A11 et A12 sont reliés au bord d’attaque de la première membrane M1 et un seul actionneur A13 est relié au bord de fuite de M1. De manière semblable, deux actionneurs A21 et A22 sont reliés au bord d’attaque de la deuxième membrane M2 et un seul actionneur A23 est relié au bord de fuite de M2.
[0183] De préférence, les actionneurs A11 et A12 sont synchronisés entre eux, et les actionneurs A21 et A22 sont aussi synchronisés entre eux.
[0184] Avantageusement, la synchronisation entre actionneurs peut être telle que la deuxième membrane M2 prolonge l’onde progressive de la première membrane M1 .
[0185] Si les membranes M1 et M2 sont identiques, celles-ci peuvent onduler en phase en synchronisant les actionneurs A11 et A12 avec les actionneurs A21 et A22, par exemple. Parmi d’autres modes de fonctionnement, une seule des deux membranes peut être mise en ondulation, ou les deux membranes peuvent être mises en ondulation en opposition de phase.
[0186] Parmi d’autres modes de fonctionnement possibles, une inversion de poussée peut être produite par le dispositif de déplacement 125, par exemple pour freiner le dispositif dans un liquide. Un tel freinage peut être obtenu, par exemple, en utilisant uniquement les actionneurs A13 et A23 pour mettre en ondulation les membranes M1 et M2.
[0187] La figure 5 représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un cinquième mode de réalisation de l’invention.
[0188] Dans le cas présent, le dispositif de déplacement 130 comprend une seule chambre de propulsion, formée par deux flasques 13 et 23, et dans laquelle sont logées deux membranes M1 et M2, en parallèle.
[0189] Comme représenté, un actionneur A1 est utilisé pour mettre les deux membranes M1 et M2 en ondulation de manière simultanée, synchrone ou asynchrone, lesdites deux membranes n’étant pas nécessairement alignées ou de mêmes dimensions.
[0190] Contrairement au deuxième mode de réalisation de l’invention tel que décrit précédemment, aucun séparateur n’est présent dans la chambre de propulsion. Ceci permet aux deux membranes M1 et M2 de se toucher ou s’effleurer lors de leurs ondulations respectives créant ainsi une étanchéité relative entre elles, et permettant de faire l’économie de la taille du séparateur pour permettre le passage d’objets plus gros par exemple.
[0191] Les vues 6A et 6B de la figure 6 correspondante représentent, respectivement, une vue en perspective et une vue à la verticale d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un sixième mode de réalisation de l’invention.
[0192] Dans le cas présent, et de manière similaire au cinquième mode de réalisation décrit précédemment, le dispositif de déplacement 135 comprend une seule chambre de propulsion dans laquelle sont logées deux membranes M1 et M2 en parallèle. [0193] Toujours dans le cas présent, les deux membranes M1 et M2 sont de formes rectangulaires et logées l’une au-dessus de l’autre, et chaque membrane peut être mise en ondulation par au moins un actionneur.
[0194] Ainsi, une mise en ondulation de la membrane flexible M1 peut être obtenue à partir de son bord d’attaque au moyen de l’actionneur A11 et/ou A12, ou au niveau de son bord de fuite au moyen de l’actionneur A13.
[0195] Dans les présentes, l’actionnement du bord amont et du bord aval ne se font pas nécessairement en même temps.
[0196] De manière similaire, une mise en ondulation de la membrane flexible M2 peut être obtenue à partir de son bord d’attaque au moyen de l’actionneur A21 et/ou A22, ou au niveau de son bord de fuite au moyen de l’actionneur A23.
[0197] La figure 7 représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un septième mode de réalisation de l’invention.
[0198] Dans le cas présent, et de manière similaire au cinquième mode de réalisation décrit précédemment, le dispositif de déplacement 140 comprend une seule chambre de propulsion 54, sans séparateur, dans laquelle sont logées deux membranes M1 et M2 en parallèle.
[0199] Les parois de la chambre de propulsion 54 comprennent deux flasques 14 et 24.
[0200] Deux actionneurs distincts A1 et A2 sont ici présents pour mettre en ondulation les membranes flexibles M1 et M2, l’actionneur A1 étant relié à la première membrane M1 par le point d’attache P1 et l’actionneur A2 étant relié à la deuxième membrane M2 par le point d’attache P2.
[0201] En variante, les actionneurs A1 et A2 peuvent être un seul et même actionneur mais comprenant deux parties mobiles qui oscillent indépendamment, de manière synchronisée, avec un déphasage, ou non.
[0202] En particulier, l’actionneur A1 est situé du côté du flasque 14 et l’actionneur A2 est situé du côté du flasque 24, ce qui permet d’isoler les deux actionneurs. [0203] Avantageusement, l’un ou l’autre des actionneurs peut être placé dans une chambre étanche et, par exemple, permet de mettre en ondulation la membrane à laquelle il est relié à travers une étanchéité de paroi.
[0204] Dans les présentes, une chambre étanche est une chambre qui n'est pas en contact avec le liquide propulsé par le dispositif de déplacement. Toutefois, si le dispositif de déplacement est placé à l’intérieur du véhicule nautique, l’actionneur n'est pas nécessairement dans une chambre étanche ; il peut cependant être à l’abri des conditions environnementales extérieures, par exemple des intempéries.
[0205] Il est maintenant fait référence à la figure 8, qui représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un huitième mode de réalisation de l’invention.
[0206] Dans le cas présent, le dispositif de déplacement 150 comprend une seule chambre de propulsion 55, sans séparateur, dans laquelle sont logées trois membranes M1 , M2 et M3 en parallèle. Les parois de la chambre de propulsion 55 comprennent deux flasques 15 et 25. Dans un exemple non représenté, on peut aussi prévoir quatre membranes, cinq membranes ou plus de cinq membranes en parallèle.
[0207] Comme représenté, un seul et même actionneur A1 est utilisé pour mettre les trois membranes M1, M2, et M3 en ondulation de manière simultanée, synchrone ou asynchrone, lesdites trois membranes n’étant pas nécessairement alignées ou de même dimensions.
[0208] Il est maintenant fait référence à la figure 9, qui représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un neuvième mode de réalisation de l’invention.
[0209] Comme représenté, le dispositif 160 comprend deux chambres de propulsion 56A et 56B dans chacune desquelles est logée une membrane flexible, M1 ou M2.
[0210] De préférence, les deux membranes sont positionnées dans des plans parallèles. [0211] Les deux chambres 56A et 56B sont séparées. Par exemple, celles-ci peuvent comprendre un flasque commun, ou être séparées l’une de l’autre par un séparateur, dont la géométrie permet par exemple à conférer aux deux chambres un profil de préférence convergent. [0212] Le bord amont de la première chambre 56A fait office de section d’entrée pour un premier flux entrant F1 et le bord amont de la deuxième chambre 56B fait office de section d’entrée pour un deuxième flux entrant F3. Le bord aval de la première chambre 56A fait office de section de sortie pour un premier flux sortant F2 de liquide propulsé par la membrane M1 à partir de F1, et le bord aval de la deuxième chambre 56B fait office de section de sortie pour un deuxième flux sortant F4 de liquide propulsé par la membrane M2 à partir de F3.
[0213] En sortie, une poussée est générée par la mise en ondulation des deux membranes M1 et M2, de manière éventuellement synchronisée, de sorte à fournir une somme de flux sortants F2 et F4 supérieur à la somme des flux entrants F1 et F3 d’eau entrant.
[0214] Avantageusement, un actionneur A1 unique relie les deux membranes M1 et M2, qui sont alignées sensiblement en parallèle et suivant un même axe dans chacune des chambres de propulsion 56A et 56B.
[0215] Tel que décrit, le dispositif de déplacement pour véhicule nautique 160 présente une section de sortie et une poussée générée qui sont augmentées, et en l’occurrence, augmentées proportionnellement au nombre de chambres de propulsion présentes, alors qu’un seul actionneur suffit pour générer ladite poussée.
[0216] La figure 10 représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement pour véhicule nautique selon un dixième mode de réalisation de l’invention.
[0217] Le dispositif de déplacement 170 comprend deux chambres de propulsion 57A et 57B de profil sensiblement constant, qui sont alignées en parallèle et séparées par un séparateur 32 dans lequel sont situés deux actionneurs A1 et A2. [0218] La chambre 57A comprend une membrane flexible M1 qui est reliée au premier actionneur A1 et la chambre 57B comprend une membrane flexible M2 qui est reliée au deuxième actionneur A2.
[0219] En sortie, une poussée est générée par la mise en ondulation des deux membranes M1 et M2, de manière éventuellement synchronisée, de sorte à fournir un flux total sortant F2 supérieur à la somme des flux entrants F11 et F12.
[0220] Il est maintenant fait référence aux vues 11A, 11 B et 11C de la figure 11 correspondante, qui représentent un dispositif de déplacement pour véhicule nautique 180 selon un onzième mode de réalisation de l’invention.
[0221] En particulier, chacune des vues 11A, 11 B et 11 C illustre un mode de fonctionnement possible du dispositif 180, qui comprend une seule chambre de propulsion, une seule membrane flexible M1 qui est logée dans celle-ci, et deux actionneurs A1 et A2 reliés à cette même membrane.
[0222] Les flasques de la chambre de propulsion 58 sont ici agencés de sorte à conférer à celle-ci un profil convergent. De manière non limitative, ce profil peut être divergent ou constant selon d’autres variantes possibles.
[0223] Selon un exemple, un premier actionneur A1 est relié à la membrane flexible M1 en un premier point d’attache P11 qui est situé à proximité de son bord d’attaque, et un deuxième actionneur A2 est relié à M1 en un deuxième point d’attache P21 qui est situé à proximité de son bord de fuite.
[0224] Dans un cas non représenté, l’actionneur A1 et l’actionneur A2 peuvent être un seul et même actionneur, avec différents points d’attache possibles à la membrane M1.
[0225] Dans d’autres cas, l’actionneur A1 peut être composé d'une partie de l’actionneur A2, ou inversement. En général, une puissance plus importante fournie pour mettre en ondulation le bord d’attaque de la membrane que le bord de fuite favorise la marche avant, tandis qu’une puissance plus importante fournie pour mettre en ondulation le bord de fuite plutôt que le bord d’attaque de la membrane favorise la marche arrière. [0226] Selon encore d’autres cas, l’actionneur du bord amont est le même que celui du bord aval, mais ne peut actionner qu'un seul bord à la fois.
[0227] Ceci permet de fournir un moyen de contrôle du flux sortant F2 du liquide propulsé hors de la chambre 58, suivant son déplacement dans celle-ci depuis le bord amont vers le bord aval.
[0228] Par exemple, la vue 11A illustre un mode de fonctionnement « normal », dans lequel la membrane M1 est mise en ondulation par un mouvement alternatif de l’actionneur A1 comme précédemment décrit. Lorsque seul l’actionneur A1 met en ondulation M1, une poussée est générée du bord amont vers le bord aval pour fournir un flux sortant F2 supérieur au flux entrant F1.
[0229] En outre, cette figure permet aussi d’illustrer un mode de fonctionnement de « propulsion inversée », dans lequel la membrane M1 est mise en ondulation par un mouvement alternatif de l’actionneur A2 uniquement.
[0230] Si l’actionneur A1 est à l’arrêt et si l’actionneur A2 est en fonctionnement, les ondes se propageant dans la membrane M1 ont un sens de propagation inversé, ce qui permet un déplacement du liquide du bord aval vers le bord amont. En effet, lorsque seul l’actionneur A2 met en ondulation M1, une poussée est générée du bord aval vers le bord amont pour fournir un flux sortant supérieur au flux entrant, et de sens opposés à ceux représentés ici par F1 et F2.
[0231] Lorsque seul l’actionneur A2 met en ondulation la membrane M1, ceci permet d’inverser le sens de déplacement du liquide dans la chambre 58, et permet donc à un véhicule nautique qui comprend le dispositif 180 d'effectuer une marche arrière, sans avoir à modifier l’orientation du dispositif ou du bord amont de la chambre 58.
[0232] Ceci fournit donc un moyen d’inversion de poussée avantageux, notamment pour les véhicules nautiques larges, pour lesquels le dispositif de déplacement peut être massif et dont la rotation peut être d’autant plus difficile à réaliser.
[0233] En outre, ceci permet aussi d’illustrer un mode de fonctionnement « synchronisé » dans lequel les deux actionneurs A1 et A2 contribuent ensemble à mettre en ondulation la membrane M1. [0234] Ceci permet en outre de fournir une motorisation du bord de fuite de la membrane flexible M1, et donc d’actionner deux des bords de la membrane ondulante, de sorte que son ondulation soit propice à des modes de déplacement spécifiques, par exemple pour limiter les bruits et les vibrations de la chambre de propulsion, ou de la membrane qui pourrait toucher les flasques lors de son ondulation.
[0235] Avantageusement, ce moyen d'actionnement permet aussi de récupérer l'énergie du bord aval de la membrane M1 qui n'aurait pas été complètement transmise au liquide, par exemple lorsque le véhicule nautique comprenant le dispositif 180 se déplace en marche avant, c’est-à-dire lorsque l’actionneur A1 est en fonctionnement, ou encore lorsque le flux entrant F1 de liquide dans la chambre de propulsion est trop important, de sorte que la membrane M1 ne permette pas, de par ses caractéristiques, de fournir un flux sortant F2 supérieur. C’est par exemple le cas lorsqu’un véhicule nautique comprenant ce dispositif de déplacement navigue sur un cours d’eau à fort débit dans le même sens, ou encore pour les voiliers marchant à la voile et possédant ce dispositif.
[0236] La vue 11 B illustre un mode de fonctionnement de type « propulsion nulle », dans lequel les actionneurs A1 et A2 sont utilisés pour positionner la membrane M1 le long d’un flasque de la chambre de propulsion du dispositif 180, par exemple en déplaçant le bord d’attaque et le bord de fuite de M1 à proximité du même flasque.
[0237] Dans le cas présent, et bien que ceci ne soit pas représenté, un seul actionneur peut également être prévu pour positionner M1. En effet, si l’actionneur amont se positionne près d’un flasque sans qu’un deuxième actionneur ne soit présent, l’autre bord de la membrane aura naturellement tendance à se placer du côté du flasque où l’actionneur la positionne. Un deuxième actionneur n’est donc pas indispensable dans le cas présent.
[0238] Dans ce cas de figure, aucune poussée n’est générée puisque la membrane M1 n’est pas mise en ondulation et se voit placée à l’écart de l’écoulement du liquide à l’intérieur de la chambre. [0239] Avantageusement, ce placement à l’écart permet de décaler la membrane vers un flasque en fonctionnement lorsque la membrane ondule, et ainsi de régler la membrane sur un fonctionnement qui lui convient davantage.
[0240] Par ailleurs, ceci permet de surélever la membrane pour, par exemple, laisser passer un objet solide qui serait présent dans le liquide, par exemple des cailloux, des morceaux de plastique, ou un bout, pour ne pas endommager la membrane. Par ailleurs, si le véhicule nautique dispose d’un autre moyen de déplacement, par exemple une voile ou un moteur thermique, que le présent dispositif de déplacement, ce mode de fonctionnement permet de réduire et de limiter la trainée due à la membrane dans le liquide.
[0241] Il est ainsi possible d’améliorer la durabilité de la membrane, et en général, du dispositif de déplacement.
[0242] Ceci permet de tendre la membrane M1 sans utiliser de points d’attache ou d’autres moyens de tension. La tension peut par exemple être réglée en déplaçant l’actionneur vis-à-vis de la membrane. Ceci permet en outre de limiter l’amplitude d’ondulation de la membrane M1 et/ou d'éviter que celle-ci ne vienne buter contre les flasques des parois de la chambre de propulsion 58.
[0243] La vue 11 C illustre un mode de fonctionnement de type « freinage », dans lequel les actionneurs A1 et A2 sont utilisés pour positionner le bord d’attaque de M1 à proximité d’un premier flasque et le bord de fuite de M1 le long d’un autre flasque de la chambre de propulsion du dispositif 180, par exemple un flasque qui lui est opposé.
[0244] Ceci permet de fournir un freinage actif d’un véhicule nautique comprenant le dispositif de déplacement, plutôt que d'utiliser les frottements entre le véhicule et le liquide pour réduire sa vitesse, ce qui nécessite plus de temps pour arrêter le véhicule nautique. Ce freinage est aussi plus doux, puisqu’il augmente simplement la traînée.
[0245] En particulier, ce positionnement peut être mis en œuvre de sorte à bloquer, au moyen de M1, l’écoulement du liquide dans la chambre, ce qui ferme le circuit hydraulique correspondant, telle une vanne. [0246] La figure 12 représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un douzième mode de réalisation de l’invention.
[0247] Dans le cas présent, le dispositif de déplacement 190 comprend une chambre de propulsion 59 de profil convergent, une membrane flexible M1 et un actionneurAI relié à celle-ci.
[0248] En outre, le dispositif de déplacement 190 comprend trois déflecteurs D11, D12 et D21. En particulier, deux de ces déflecteurs, D11 et D12, sont disposés à proximité du bord amont de la chambre 59 et le troisième de ces déflecteurs est disposé à proximité du bord aval de la chambre 59. Les déflecteurs D11 et D12 modifient la direction du flux entrant F1 tandis que le déflecteur D21 modifie la direction du flux sortant F2.
[0249] Lorsqu’au moins un déflecteur est placé à proximité du bord amont, une orientation de ce déflecteur dans une direction sensiblement parallèle à un axe principal de la chambre de propulsion permet de diriger le liquide vers la première section d’entrée de ladite chambre, ce qui augmente le débit d’entrée.
[0250] En variante, un déflecteur placé à proximité du bord amont et orienté dans une direction sensiblement différente à un axe principal de la chambre de propulsion permet d’éviter de diriger le liquide vers la première section d’entrée de la chambre, ce qui diminue le débit d’entrée.
[0251] Lorsqu’au moins un déflecteur est placé à proximité du bord aval, ceci permet de diriger le liquide en sortie de la chambre de propulsion, ce qui modifie la direction de la poussée générée.
[0252] Un déflecteur est par exemple un gouvernail qui peut être orienté dans toutes les directions, et préférentiellement autour d’un axe transverse par rapport à la membrane afin de régler la direction du liquide propulsé ou selon un axe parallèle afin d’en régler l’inclinaison et/ou l’assiette.
[0253] Pour ne pas gêner l’écoulement du fluide, le gouvernail peut être à côté du propulseur, sans être situé dans son écoulement. Le déflecteur peut aussi jouer le rôle d’aile ou de moyen de freinage tel que des volets (« foils » ou « flaps », en anglais), afin de réduire ou d’augmenter la traînée de l’engin nautique. [0254] Selon différents exemples non représentés, le dispositif de déplacement peut comprendre plusieurs déflecteurs horizontaux et/ou verticaux. En particulier, le dispositif de déplacement peut comprendre au moins un déflecteur.
[0255] Selon d’autres exemples, un déflecteur peut être positionné à proximité du milieu d’une section d’entrée ou de sortie, ou de part et d’autre d’une section d’entrée ou de sortie.
[0256] Selon encore d’autres exemples, les parois de la chambre de propulsion peuvent être orientées pour diriger le dispositif de déplacement dans le liquide, qui servent alors de parois déflectrices.
[0257] La figure 13 représente une vue schématique d’un dispositif de déplacement selon un treizième mode de réalisation de l’invention.
[0258] Dans le cas présent, le dispositif de déplacement 195 comprend une chambre de propulsion 595 dont le profil, défini par deux flasques 19 et 29, est variable. La variabilité du profil de la chambre de propulsion 595 est permise grâce à la mobilité possible d’au moins un flasque, ici le flasque 29.
[0259] Une membrane flexible M1 est logée dans la chambre de propulsion 595 et est reliée à un actionneur A1 par un point d’attache P1.
[0260] Le dispositif de déplacement 195 comprend en outre un deuxième actionneur A2 relié au flasque 29 par un point d’attache P20, tandis que l’actionneur A1 est en outre relié à ce même flasque 29 par un point d’attache P10. L’actionneur A1 est ainsi relié à la fois à la membrane flexible M1 et au flasque 29.
[0261] Ceci permet de régler l’écartement des flasques afin de modifier le volume de la chambre de propulsion, pour régler la poussée, la vitesse, la direction ou l’assiette de l’engin nautique. Un tel réglage peut aussi se faire manuellement, sans actionneur, et/ou à l’arrêt.
[0262] Avantageusement, la modification du volume d’une chambre de propulsion peut être mise en œuvre de manière synchronisée avec l’ondulation de la membrane flexible M1. Par exemple, un actionneur A1 peut déplacer un bord d’attaque ou un bord de fuite d’une membrane flexible M1 simultanément au mouvement d’un flasque auquel il est également relié. [0263] Selon différents exemples, plusieurs actionneurs peuvent aussi être synchronisés pour déplacer un flasque d’une chambre de propulsion, simultanément ou non avec l’ondulation d’une ou de plusieurs membranes logées dans cette chambre de propulsion.
[0264] Selon un exemple non représenté, au moins une membrane flexible et au moins un actionneur sont configurés pour générer de l’énergie à partir d’un mouvement de l’actionneur par la membrane flexible.
[0265] Dans un tel cas, le dispositif de déplacement fonctionne en tant que dispositif générateur d’énergie, dont les caractéristiques restent cependant semblables aux modes de réalisation décrits précédemment. L’actionneur, cependant, fonctionne ici en tant que dispositif de production électrique. La membrane flexible est disposée dans la chambre de propulsion du dispositif générateur d’énergie, qui fonctionne dès lors en tant que cavité génératrice d’énergie et dont les flasques délimitent un conduit pour un flux de liquide se déplaçant entre le bord amont et le bord aval de la chambre.
[0266] Toujours dans un tel cas, un fonctionnement en tant que dispositif de production électrique peut être mis en œuvre de manière automatique à partir d’une certaine vitesse d’écoulement de fluide ou de l’engin nautique, par exemple pour des vitesses supérieures à 5 nœuds.
[0267] Avantageusement, lors de cette phase de génération d’énergie, le système peut s’orienter automatiquement de manière à obtenir un maximum de génération possible.
[0268] En fonctionnement, le bord d’attaque de la membrane M1 est soumis à une première tension et le bord de fuite de la membrane M1 est soumis à une deuxième tension de valeurs différentes. Sous l’effet de la différence de tensions, un flux d’eau circulant dans la chambre provoque l’ondulation de la membrane M1, et génère une propagation d’ondes avec une vitesse dont la valeur dépend de la résistance de la membrane M1 au flux de liquide, et donc, de la différence des valeurs de tension.
[0269] De préférence, la membrane M1 est disposée dans une partie divergente de la chambre du dispositif. Cette partie est conformée pour épouser l’enveloppe de l’amplitude des ondes lors de leur progression dans la membrane M1. Les caractéristiques mécaniques de la membrane sont, de préférence, choisies de sorte que la vitesse de propagation de l’onde soit toujours inférieure à la vitesse du liquide traversant la chambre.
[0270] La figure 14 représente une vue en perspective d’un véhicule nautique selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0271] Dans le cas présent, le véhicule nautique 1000 est un bateau comprenant une coque semi-rigide 1100 et un moteur hors-bord 1200, c’est-à-dire un moteur situé à l’extérieur de la coque 1100.
[0272] En particulier, le dispositif 200 est fixé à l'arrière du véhicule nautique 1000, et de préférence sur un tableau arrière.
[0273] Avantageusement, les chambres de propulsion que comprend le dispositif peuvent être placées en différentes positions et suivant un axe principal d’un véhicule nautique, par exemple suivant un axe de roulis, de manière à ce que la poussée générée par l’ensemble des chambres de propulsion déplace le véhicule nautique de façon rectiligne le long de cet axe.
[0274] Le moteur 1200 comporte ici un dispositif de déplacement 200 correspondant à l’un quelconque des modes de réalisation précédemment décrits.
[0275] En particulier, et lorsque le véhicule 1000 est sur l’eau, on peut prévoir de disposer le moteur 1200 de sorte que seule la ou les chambres de propulsion du dispositif 200 et la ou les membranes qu’elles comportent sont immergées dans l’eau, au contraire des actionneurs.
[0276] Ce moteur peut être orienté au moyen d’un gouvernail 1050 relié au dispositif de déplacement 200 et pouvant être utilisé manuellement ou électroniquement. Ceci permet d’avoir une rotation relative de la chambre par rapport à l’engin nautique, pour par exemple faire l’économie d’un moyen d’actionnement du bord aval en réalisant une marche arrière par une rotation complète du moteur.
[0277] Par ailleurs, la hauteur relative du moteur 1200 par rapport à l’eau peut être ajustée. Ceci permet d’éviter d’endommager la ou les chambres de propulsion du dispositif 200 lorsque la profondeur de l’eau est faible, ou lorsque le véhicule 1000 arrive sur un sol solide comme une plage.
[0278] Selon un exemple non représenté, un moteur comprenant le dispositif 200 peut être fixé au véhicule 1000 au moyen d'une étanchéité souple, par exemple un joint de type collerette.
[0279] Ceci permet d'éviter la transmission des vibrations au véhicule nautique ou du moins, d’amortir les vibrations produites par le moteur.
[0280] Une telle configuration fournit un véhicule nautique simple, sécurisé, et ne nécessitant pas de transformation importante de la coque pour accueillir le dispositif de déplacement.
[0281] Les vues 15A et 15B représentent, respectivement, une vue en perspective d’un véhicule nautique comprenant un dispositif de déplacement et une vue en perspective d’un tel dispositif de déplacement, selon encore un autre mode de réalisation de l’invention.
[0282] Sur la vue 15A, le véhicule nautique 2000 est un bateau comprenant une coque rigide 2100 et un moteur in-bord 2200, c’est-à-dire un moteur situé à l’intérieur de la coque 2100.
[0283] Le moteur 2200 comporte un dispositif de déplacement 300 correspondant à l’un quelconque des modes de réalisation précédemment décrits.
[0284] Un premier élément 310 de la coque se compose du bord amont d’une chambre de propulsion du dispositif 300 et un deuxième élément 320 de la coque se compose du bord aval de ladite chambre de propulsion.
[0285] Selon un exemple, au moins un des bords amont ou aval d’une chambre de propulsion du dispositif 300 est directement immergé dans le liquide servant à la propulsion. Avantageusement, il s'agit du bord amont, pour éviter tout problème d'amorçage. Par ailleurs, à la fois le bord amont et le bord aval peuvent être formés dans la coque 2100 du véhicule 2000, de sorte que l’entrée et la sortie de la chambre de propulsion se situent dans la coque.
[0286] Selon un exemple non représenté, la coque du véhicule nautique peut comporter un dévers agencé de sorte que la membrane et ou un flasque de la chambre de propulsion soit partiellement ou totalement situé à l’intérieur de la coque.
[0287] Par exemple, le bord amont de la chambre de propulsion du dispositif 300 peut être agencé pour ne pas être directement plongé dans le liquide. Cependant, le dispositif 300 peut comporter une cavité immergée dans le liquide servant à la propulsion, celle-ci reliant la chambre de propulsion au liquide.
[0288] Avantageusement, cette cavité peut se remplir de liquide lorsque le véhicule nautique est mis à l'eau, ce qui améliore la mise en route du dispositif de déplacement.
[0289] Avantageusement, un bord aval d’au moins une chambre de propulsion du dispositif est immergé, et est préférentiellement située à l'arrière du véhicule nautique lorsque celui-ci possède une direction préférentielle de mouvement, favorisant une propulsion optimale de celui-ci.
[0290] Selon un exemple, au moins un des bords parmi le bord amont et le bord aval d’une chambre de propulsion du dispositif 300 est relié au liquide servant à une propulsion par un circuit hydraulique.
[0291] Selon un exemple, la coque 2100 possède au moins une ouverture agencée pour accueillir un circuit hydraulique. De préférence, cette ouverture est située sous la ligne de flottaison du véhicule 2000, immergée dans le liquide. En outre, cette ouverture peut être située au niveau de la carène du véhicule 2000, en dessous, sur les côtés, à l’avant comme par exemple pour les propulseurs d’étrave, à l’arrière, entre deux portions de sa coque, ou en biais de sa coque, de sorte à éviter tout problème d'amorçage du dispositif 300.
[0292] Avantageusement, ladite ouverture peut être située au niveau d’une section d’entrée ou d’une section de sortie d’une chambre de propulsion du dispositif 300, une chambre de propulsion dans laquelle est logée une membrane M1 étant située entre les deux, et au moins un actionneur du dispositif 300 étant relié à cette membrane au moyen d’une liaison étanche.
[0293] Selon un exemple, le circuit hydraulique précité peut être agencé pour favoriser un écoulement laminaire du liquide dans le dispositif de déplacement. [0294] En variante, le circuit hydraulique peut être courbé ou coudé, ce qui permet un gain de place et une installation simplifiée du dispositif de déplacement dans le véhicule nautique.
[0295] La vue 15B représente une vue en perspective du dispositif de déplacement 300.
[0296] Le dispositif de déplacement 300 comporte une chambre de propulsion 350 dans laquelle est logée au moins une membrane M1, ladite membrane étant reliée à deux actionneurs A1 et A2.
[0297] Ladite chambre de propulsion 350 est de géométrie parallélépipédique et formée par deux parois rigides verticales 301 et 302 ainsi que deux parois rigides horizontales 310 et 320.
[0298] Dans le cas présent, la chambre de propulsion 350 forme une enceinte étanche dans le véhicule nautique 2000. En particulier, au moins une paroi rigide de cette enceinte étanche fait office de flasque pour la chambre de propulsion 350.
[0299] Selon un exemple, au moins la paroi horizontale 310 fait office de flasque supérieur de la chambre de propulsion 350 tandis que la paroi horizontale 320 est un flasque inférieur formé par une pièce fixée à la coque du véhicule. Idéalement, cette pièce est choisie et agencée de manière à ne pas altérer l’étanchéité de l’ensemble.
[0300] Selon un autre exemple, d’autres parois rigides peuvent être utilisées comme flasque supérieur, inférieur ou latéral de la chambre de propulsion 350.
[0301] Selon encore un autre exemple, la chambre de propulsion 350 est agencé de sorte que la membrane M1 logée dans celle-ci n'a en vis-à-vis d'un de ses côtés qu'un seul flasque, pouvant être la coque elle-même.
[0302] De manière non limitative, la membrane M1 et/ou la chambre de propulsion 350 peuvent ne pas être de forme rectangulaire (ou parallélépipédique), mais épouser la forme de la coque, ce qui permet de limiter toute modification à apporter au véhicule nautique lors de l’installation du dispositif de déplacement 300. [0303] L’actionneur A1 ou A2 peut être agencé pour déplacer la membrane M1 via un axe de liaison A10 ou A20, celui-ci traversant au moins une paroi, par exemple la paroi 310.
[0304] En outre, au moins un axe de liaison peut être muni d’une garniture d'étanchéité, cette garniture d’étanchéité pouvant être un joint torique ou un soufflet, par exemple.
[0305] Bien que la chambre de propulsion 350 puisse être une chambre étanche, celle-ci peut être est traversée par au moins une partie d’un circuit hydraulique contenant la membrane M1. Cette configuration permet, par exemple, de refroidir l’actionneur ou certains de ses éléments grâce au liquide présent dans la chambre, comme son électronique de puissance dans le cas d’un moteur électrique.
[0306] Selon un exemple non représenté, le dispositif de déplacement 300 comprend en outre au moins un godet, situé à l’extérieur d’au moins une chambre de propulsion et à proximité de son bord aval, et de préférence à l’extérieur de la coque 2100 du véhicule 2000, ou à l’extérieur de la coque 1100 du véhicule 1000.
[0307] Ce godet est, de préférence, une pièce agencée pour refouler le liquide sortant du bord aval vers le bord amont de la chambre de propulsion et via l’extérieur de celle-ci.
[0308] En refoulant le flux sortant de liquide de l’aval vers l’amont, il est possible d’inverser la direction de la poussée générée et donc de permettre un déplacement en marche arrière du véhicule 2000.
[0309] En marche arrière, par exemple, la poussée générée provoque un déplacement de fluide vers l’avant du véhicule et ledit véhicule est propulsé dans la même direction que le déplacement du fluide dans la chambre de propulsion. Ceci peut être mis en œuvre par un actionnement d’au moins une membrane située à proximité du bord aval d’une chambre de propulsion.
[0310] On peut également prévoir une variante dans laquelle la chambre de propulsion et/ou le godet décrit précédemment peut être pivoté ou tourné dans le but de modifier la direction de la poussée générée par le dispositif de déplacement. [0311] Selon un autre exemple non représenté, une chambre de propulsion ou une membrane du dispositif de déplacement est agencée pour pouvoir tourner par rapport à un axe orthogonal à la direction d’écoulement ou de propulsion du liquide dans la chambre. Cette rotation peut être réalisée à l’intérieur de la coque.
[0312] Avantageusement, ceci permet de modifier la direction de la poussée générée par le dispositif de déplacement.
[0313] Selon un exemple non représenté, le dispositif de déplacement comprend en outre au moins un moyen de réduction du bruit ou un moyen d’amortissement mécanique.
[0314] Par exemple, la ou les chambres de propulsion que comprend le dispositif de déplacement peut être fixé directement au véhicule nautique au moyen de pieds anti-vibration.
[0315] Des pieds anti-vibration permettent non seulement d’améliorer l’étanchéité du moteur, par exemple lorsqu’ils présentent une forme de joint de collerette.
[0316] Les vues 16A, 16B et 16C de la figure 16 illustrent un dispositif de déplacement 196 selon un autre mode de réalisation.
[0317] Comme illustré, les vues 16A, 16B et 16C représentent respectivement une vue en perspective, une vue en coupe en perspective et une vue schématique en coupe du dispositif 196.
[0318] De préférence, le dispositif est compris dans un capotage, ledit capotage présentant par exemple un profil NACA asymétrique. Le flux entrant F1 de liquide pénètre dans le dispositif 196 par le bord amont 51a et le flux sortant F2 s’en extrait par le bord aval 51b.
[0319] Le dispositif 196 comprend une chambre de propulsion, une membrane M1 logées dans cette chambre, la membrane étant mise en ondulation par un actionneur A1.
[0320] L’actionneur est avantageusement situé directement à côté de la membrane, soit dans l’eau, en amont ou en aval de celle-ci.
[0321] Dans le présent exemple, ladite chambre de propulsion présente une géométrie tubulaire, et la membrane M1 est de forme discoïdale. [0322] Cette configuration permet de réduire la pression à proximité du bord amont 51 a du véhicule nautique, et de l’augmenter à proximité du bord aval 51 b.
[0323] En outre, la pression se répartit de manière plus optimale en périphérie de la membrane. [0324] Les vues 17A, 17B et 17C de la figure 16 illustrent un dispositif de déplacement 197 selon encore un autre mode de réalisation.
[0325] Comme illustré, les vues 17A, 17B et 17C représentent respectivement une vue en perspective, une vue en coupe en perspective et une vue schématique en coupe du dispositif 197. [0326] Le dispositif 197 comprend une chambre de propulsion, une membrane M1 logées dans cette chambre, la membrane étant mise en ondulation par un actionneur A1.
[0327] Dans le présent exemple, la membrane M1 est cylindrique. La membrane M1 entoure un séparateur de forme ovoïde. De préférence, la chambre de propulsion est cylindrique.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de déplacement (100 ; 110 ; 120 ; 125 ; 130 ; 135 ; 140 ; 150 ; 160 ; 170 ; 180 ; 190 ; 195 ; 196 ; 197 ; 200 ; 300) pour véhicule nautique, ledit dispositif comprenant :
- au moins une chambre de propulsion (50 ; 51 ; 52 ; 58 ; 59 ; 595) comprenant une première section d’entrée d’un liquide, dit bord amont (50a ; 51a ; 52a ; 56a ; 57a), et une deuxième section de sortie dudit liquide, dit bord aval (50b ; 51b ; 52b ; 56b ; 57b) ;
- au moins une membrane flexible (M1 ; M2 ; M3) logée dans ladite chambre ; et
- au moins un actionneur (A1 ; A2 ; A11, A12, A13, A21, A22, A23) configuré pour générer une poussée dudit véhicule par une mise en ondulation de la membrane entre le bord amont et le bord aval.
[Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite poussée est produite par l’ondulation de la membrane avec une fréquence et une amplitude prédéterminée.
[Revendication 3] Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite mise en ondulation comprend un mouvement d’au moins une extrémité de la membrane par ledit au moins un actionneur.
[Revendication 4] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre de propulsion comprend au moins un volume, le volume étant formé par au moins une paroi (301, 302 ; 310, 320) reliant le bord amont et le bord aval.
[Revendication 5] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins deux chambres de propulsion disposées en série ou en parallèle.
[Revendication 6] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel plusieurs membranes flexibles sont logées dans une même chambre.
[Revendication 7] Dispositif selon la revendication 6, dans lequel au moins deux membranes logées dans une même chambre ondulent avec un déphasage d’un angle choisi parmi un groupe comprenant : un angle sensiblement égal à 0°, un angle sensiblement égal à 90°, un angle sensiblement égal à 180°, un angle sensiblement égal à 270° et un angle sensiblement égal à 360° divisé par le nombre de membranes dans ladite chambre.
[Revendication 8] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une membrane flexible et ledit au moins un actionneur sont configurés pour générer de l’énergie à partir d’un mouvement de l’actionneur par la membrane flexible.
[Revendication 9] Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bord amont et/ou le bord aval comprend au moins un déflecteur du liquide (D11 ; D12 ; D21 ).
[Revendication 10] Véhicule nautique (1000 ; 2000) comprenant une coque et un dispositif de déplacement selon l’une quelconque des revendications précédentes.
[Revendication 11] Véhicule selon la revendication 10, dans lequel au moins un premier élément de la coque se compose du bord amont d’au moins une chambre de propulsion et au moins un deuxième élément de la coque se compose du bord aval de la au moins une chambre de propulsion dudit dispositif.
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