FR3094959A1 - Véhicule aérien sans pilote embarqué, adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un véhicule aérien sans pilote embarqué, adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu. Le véhicule aérien, du type multirotors, comporte un châssis (2) équipé : - d’au moins un réservoir (4) adapté à stocker / larguer un liquide apte à éteindre un feu, - de moyens de manœuvre (5) coopérant avec ledit au moins un réservoir (4), pour la manœuvre dudit au moins un réservoir (4) entre une configuration stockage, dans laquelle ledit au moins un réservoir (4) est apte à stocker ledit liquide, et une configuration largage dans laquelle ledit au moins un réservoir (4) est apte à larguer ledit liquide contenu dans ledit au moins un réservoir (4), avantageusement sur un feu à éteindre, et - de moyens de commande embarqués (8) comprennent un second module de commande (82) conçu pour la commande desdits moyens de manœuvre (5). Figure pour l’abrégé : 9
Description
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne le domaine technique des véhicules aériens sans pilote embarqué, adaptés à la lutte contre les incendies.
Le véhicule aérien selon l’invention est en particulier adapté à lutter contre les reprises de feu.
Etat de la technique
Qu’ils surviennent en zone urbaine ou en peine nature, les incendies sont susceptibles de provoquer d’importants dégâts, tant humains que matériels.
D’une manière générale, les moyens humains et les équipements mobilisés pour combattre les incendies sont adaptés à leur ampleur et au site concerné.
De nombreux dispositifs de lutte contre les incendies sont connus, à savoir du simple extincteur à mousse ou à poudre, jusqu’aux camions citernes incendie ou avions bombardier d’eau.
Après extinction d’un feu, il est encore nécessaire d’exercer une phase de surveillance pour empêcher une reprise de feu après le départ des secours.
Cette surveillance est classiquement assurée par un détachement de sapeur pompier, ou par la mise en place de ronde.
Mais cette surveillance peut être compliquée par la position de la reprise de feu et/ou la configuration du terrain.
Il existe par conséquent un besoin de dispositifs spécifiques qui pourraient être mis en œuvre efficacement sur ces reprises de feu.
Présentation de l'invention
Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un véhicule aérien sans pilote embarqué, adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention un véhicule aérien sans pilote embarqué, du type multirotors, qui comporte un châssis équipé :
- de plusieurs rotors de sustentation, définissant avantageusement un plan général de sustentation,
- de moyens de commande embarqués, comprenant un premier module de commande conçu pour le pilotage desdits rotors de sustentation.
Et selon l’invention, ledit châssis est encore équipé :
- d’au moins un réservoir adapté à stocker / larguer un liquide apte à éteindre un feu, et
- de moyens de manœuvre coopérant avec ledit au moins un réservoir, pour manœuvrer ledit au moins un réservoir entre deux configurations alternatives :
(i) une configuration stockage, dans laquelle ledit au moins un réservoir est apte à stocker ledit liquide, et
(ii) une configuration largage dans laquelle ledit au moins un réservoir est apte à larguer ledit liquide contenu dans ledit au moins un réservoir, avantageusement sur un feu à éteindre.
Et lesdits moyens de commande embarqués comprennent un second module de commande conçu pour la commande desdits moyens de manœuvre.
Après extinction d’un feu, le véhicule aérien selon l’invention est ainsi adapté à une phase de surveillance pour empêcher une reprise de feu après le départ des secours.
Ce véhicule aérien est apte à intervenir rapidement, et efficacement, quelle que soit la position de la reprise de feu et/ou la configuration du terrain.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un réservoir comporte au moins une ouverture au travers de laquelle le liquide est apte à s’écouler.
Ledit au moins un réservoir est assemblé avec ledit châssis par le biais de moyens de liaison pivot définissant un axe de rotation, de sorte que ladite au moins une ouverture est manœuvrable entre une position haute pour la configuration stockage et une position basse pour la configuration largage.
Et les moyens de manœuvre comprennent des moyens de manœuvre en rotation dudit au moins un réservoir autour dudit axe de rotation.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de ce mode de réalisation conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- le châssis comporte une partie support en forme d’étrier ou de chape ; lequel au moins un réservoir, formant tambour, porte un arbre coopérant avec ladite partie support. Et les moyens de manœuvre en rotation comprennent un moteur rotatif qui est porté par ladite partie support et qui est accouplé avec ledit arbre ;
- ledit au moins un réservoir, de forme générale cylindrique, comprend une paroi périphérique, cintrée et entourant l’axe de rotation, et deux parois terminales, traversées par ledit axe de rotation ; l’axe de rotation s’étend parallèlement, ou au moins approximativement parallèlement, au plan général de sustentation, et ladite au moins une ouverture est ménagée au niveau de ladite paroi périphérique, avantageusement sur au moins une partie de sa longueur, voire sur toute sa longueur ; de préférence, ladite au moins une ouverture est délimitée par une bordure de la paroi périphérique, laquelle paroi périphérique comporte une hauteur croissante depuis une première paroi terminale, arrière, vers une seconde paroi terminale, avant.
Selon un second mode de réalisation, ledit au moins un réservoir comporte :
- au moins une ouverture au travers de laquelle le liquide est apte à s’écouler, et
- au moins un organe d’obturation, mobile (avantageusement en rotation) par rapport à ladite au moins une ouverture, entre une position active pour la configuration stockage et une position inactive pour la configuration largage.
Et les moyens de manœuvre coopèrent avec ledit au moins un organe d’obturation pour définir lesdites positions active / inactive.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du véhicule aérien conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- le châssis est équipé d’au moins deux desdits réservoirs, le cas échéant deux réservoirs assemblés avec ledit châssis par le biais de moyens de liaison pivot définissant deux axes de rotation avantageusement parallèles l’un par rapport à l’autre ;
- ledit au moins un réservoir intègre des moyens pour supprimer, ou au moins limiter, les phénomènes de vagues pour le liquide stocké dans ledit au moins un réservoir ;
- ledit véhicule aérien sans pilote embarqué est configuré de sorte que ladite configuration largage constitue une configuration au repos, et en ce que ladite configuration stockage est maintenue par les moyens de manœuvre ;
- ledit véhicule aérien sans pilote embarqué comporte des moyens pour libérer un additif dans le liquide, et lesdits moyens de commande embarqués comprennent un troisième module de commande conçu pour le pilotage desdits moyens de libération ;
- ledit châssis est encore équipé d’une caméra apte à collecter des images en vue réelle et en vue thermique, dont l’axe de visée est le cas échéant agencé entre les réservoirs ;
- ledit châssis est encore équipé de moyens flotteurs, avantageusement sus-jacents dudit au moins un réservoir ;
- ledit véhicule aérien comporte au moins un parachute et des moyens pour l’ouverture dudit au moins un parachute qui sont avantageusement connectés à une interface manuelle à distance qui est indépendante d’une interface de pilotage à distance ;
- lesdits moyens de commande embarqués comprennent un module de sécurité, prévu pour un déclenchement lors de la détection d’une chute dudit véhicule aérien, lequel module de sécurité est configuré pour couper l’alimentation électrique dudit véhicule aérien, notamment des moyens de commande embarqués, et pour larguer le liquide contenu éventuellement dans ledit au moins un réservoir.
La présente invention propose encore un système adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu, lequel système comprend :
- un véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’invention, et
- une interface de pilotage à distance dudit véhicule aérien sans pilote embarqué, et éventuellement
- une seconde interface utilisateur, pour l’ouverture dudit au moins un parachute.
L’invention concerne aussi le procédé pour la mise en œuvre du véhicule aérien sans pilote embarqué selon l’invention, lequel procédé comprend :
- une phase de remplissage dudit au moins un réservoir, avantageusement en positionnant ledit véhicule aérien au-dessus dudit liquide de sorte à plonger ledit au moins un réservoir dans le liquide puis en manœuvrant ledit au moins un réservoir immergé depuis sa configuration largage jusqu’à sa configuration stockage, et
- une phase de largage du liquide contenu dans ledit au moins un réservoir, au cours de laquelle ledit au moins un réservoir est manœuvré depuis sa configuration stockage jusqu’à sa configuration largage.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Description détaillée de l'invention
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
Il est à noter que, sur ces figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
Véhicule aérien sans pilote embarqué
La présente invention concerne ainsi un véhicule aérien sans pilote embarqué 1 qui est adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu.
Un tel véhicule aérien est en particulier intéressant dans le cadre d’une phase de surveillance lors d’une Marche Générale des Opérations (MGO).
Cette surveillance consiste habituellement à maintenir, sur les lieux du sinistre, du personnel et du matériel sur une période définie.
En l’espèce, le véhicule aérien sans pilote embarqué 1, désigné encore « véhicule aérien » ou « drone » ou « drone aérien », appartient aux aéronefs à voilure tournante et plus particulièrement aux drones multirotors.
Ce véhicule aérien 1 est destiné à transporter, et à larguer, un liquide adapté à éteindre un feu, et de préférence encore un départ de feu ou un foyer.
Ce liquide « extincteur » consiste par exemple en de l’eau, contenant éventuellement au moins un additif connu en soi (par exemple choisi parmi les agents moussants, les agents retardant).
Le véhicule aérien 1 possède avantageusement une portance en liquide extincteur allant de 10 à 50 L.
Pour cela, le véhicule aérien 1 comporte un châssis 2 équipé ici :
- de plusieurs rotors de sustentation 3, dont la rotation est avantageusement assurée par une motorisation électrique,
- d’au moins un réservoir 4 adapté à stocker / larguer le liquide extincteur,
- de moyens de manœuvre 5 (voir en particulier les figures 3 et 12), pour la manœuvre / le pilotage dudit au moins un réservoir 4 entre des configurations stockage / largage alternatives, décrites ci-après,
- d’une caméra 6, optionnelle, apte à collecter des images de l’environnement,
- de moyens flotteurs 7, optionnels, avantageusement sus-jacents dudit au moins un réservoir 4,
- des moyens de libération 11, optionnels, pour libérer un additif dans le liquide extincteur qui est stocké dans un réservoir 4 (décrits ci-après en relation avec le premier mode de réalisation),
- avantageusement au moins un parachute 13 (ici compacté dans un caisson) et des moyens pour l’ouverture / le déclenchement dudit au moins un parachute 13,
- un piètement 12, pour poser le véhicule aérien 1 sur le sol, et
- de moyens de commande embarqués 8, formant une partie commande conçue pour piloter la partie opérative de ce véhicule aérien 1.
Le châssis 2 peut être réalisé, par exemple, en métal de type mécanosoudé, en matière plastique et/ou matériau composite.
Ce châssis 2 comprend ici une partie centrale 21 (ou corps), prolongée par des bras support moteur 22 portant les rotors de sustentation 3.
Les rotors de sustentation 3 définissent avantageusement un plan général de sustentation 3’.
Par « plan général de sustentation 3’ », on entend avantageusement un plan qui s’étend perpendiculairement à l’axe de rotation des rotors de sustentation 3 et qui passe au niveau des rotors de sustentation 3.
Le véhicule aérien 1 peut comporter un réservoir 4, ou au moins deux réservoirs 4, situés sous les rotors de sustentation 3.
La capacité en liquide extincteur est avantageusement de 10 à 50 L, répartie sur un ou plusieurs réservoirs 4.
Ledit au moins un réservoir 4 est encore apte à présenter deux configurations alternatives, sous l’action des moyens de manœuvre 5, à savoir :
(i) la configuration stockage (figures 1 et 12 notamment), dans laquelle ledit au moins un réservoir 4 est apte à stocker / contenir le liquide extincteur, et
(ii) une configuration largage (figures 9 et 14 notamment), dans laquelle ledit au moins un réservoir 4 est apte à larguer le liquide extincteur contenu dans ledit au moins un réservoir 4, avantageusement sur un feu à éteindre.
De préférence, ces configurations alternatives sont obtenues par un déplacement d’au moins une partie du réservoir 4, voire du réservoir 4 dans son ensemble.
Les moyens de manœuvre 5 coopèrent avec ledit au moins un réservoir 4, pour sa manœuvre entre ses deux configurations alternatives.
De manière générale, ces moyens de manœuvre 5 consistent avantageusement en des moyens de manœuvre adaptés à définir les deux configurations alternatives (voire à modifier la configuration dudit au moins un réservoir 4 entre les deux configurations alternatives), par le déplacement contrôlé ou le déplacement libre d’au moins une partie dudit réservoir 4.
Cette modification de configuration peut être active (par exemple au moyen d’un moteur), ou passive (par exemple par gravité), lors du déplacement d’une configuration à une autre configuration.
Deux modes de réalisation possibles de ces moyens de manœuvre 5, sans être limitatif, seront décrits par la suite en relation avec les figures.
La caméra 6 est avantageusement apte à collecter des images en vue réelle et en vue thermique.
Cette caméra 6 peut avantageusement comporter deux modes de fonctionnement :
- un mode vol, avantageusement en vue réelle, pour le pilotage par l’opérateur du véhicule aérien 1 au cours de son déplacement, et
- un mode visée, avantageusement en vue thermique, pour le pilotage par l’opérateur du véhicule aérien 1 au cours d’une phase de largage du liquide extincteur.
L’axe de visée de cette caméra 6, dans le mode visée, s’étend avantageusement perpendiculairement au plan général de sustentation 3’.
Cet axe de visée, le cas échéant, est encore avantageusement agencé entre les réservoirs 4.
Des moyens flotteurs 7 sont représentés sur la figure 1 notamment.
Les moyens flotteurs 7 sont adaptés à la flottaison du véhicule aérien 1 à la surface d’un milieu liquide, par exemple le liquide extincteur.
En mode flottaison, ces moyens flotteurs 7 sont en plus adaptés, et agencés, de sorte à permettre une immersion dudit au moins un réservoir 4 dans le liquide extincteur.
Pour cela, ces moyens flotteurs 7 sont avantageusement disposés entre les rotors de sustentation 3 et ledit au moins un réservoir 4.
Ces moyens flotteurs 7 consistent par exemple en plusieurs bouées 71, ici au nombre de quatre et réparties dans les angles d’un quadrilatère virtuel (figure 1).
Les bouées 71 sont encore réparties dans un plan s’étendant ici parallèlement au plan général de sustentation 3’. Ce plan général de sustentation 3’ s’étend alors avantageusement parallèlement à la surface du liquide.
Ledit au moins un parachute 13 est apte à ralentir la chute du véhicule aérien 1 lors de son ouverture.
Les moyens pour l’ouverture dudit au moins un parachute 13 sont avantageusement connectés à une interface manuelle de déclanchement à distanceB, qui est indépendante d’une interface de pilotage à distanceA.
Les moyens de commande embarqués 8 comprennent quant à eux :
- une partie matériel du type ordinateur de bord, et
- plusieurs modules sous la forme de programmes d’ordinateur destinés à être exécutés par ledit ordinateur de bord.
Ces modules comprennent avantageusement :
- un premier module de commande 81, classique en soi et dénommé encore « contrôleur de vol », conçu pour le pilotage des rotors de sustentation 3,
- un second module de commande 82, conçu pour la commande / le pilotage des moyens de manœuvre 5,
- un éventuel troisième module de commande 83, conçu pour le pilotage des moyens de libération 11, et
- un éventuel module de sécurité 84, prévu pour un déclenchement / une exécution lors de la détection d’une chute dudit véhicule aérien 1.
En présence de plusieurs réservoirs 4, le second module de commande 82 peut être conçu pour :
- le pilotage indépendant des moyens de manœuvre 5 de chaque réservoir 4, ou
- le pilotage synchrone des moyens de manœuvre 5 de l’ensemble des réservoirs 4.
De manière générale, lors de la détection d’une chute, le module de sécurité 84 est avantageusement configuré pour :
- couper l’alimentation électrique dudit véhicule aérien 1, notamment des moyens de commande embarqués 8,
- larguer le liquide contenu éventuellement dans ledit au moins un réservoir 4, en autorisant / en exécutant une manœuvre en configuration largage, et
- le cas échéant, une ouverture dudit au moins un parachute 13.
Pour son pilotage, le véhicule aérien 1 est avantageusement associé à au moins une interface opérateur, pour former ensemble un système de lutte contre les incendies.
Ce système comprend alors au moins une interface de pilotage à distanceA(représenté schématiquement sur la figure 1), par exemple sous la forme d’un boîtier de commande vol.
Cette interface de pilotage à distanceAest avantageusement utile pour commander :
- les déplacements de ce véhicule aérien 1, via le premier module de commande 81, et
- les moyens de manœuvre 5, via le second module de commande 82, pour obtenir les configurations stockage / largage dudit au moins un réservoir 4.
Pour cela, cette interface de pilotage à distanceAcomprend avantageusement :
- des moyens de transmission de signaux de pilotage,
- des moyens de réception des signaux provenant de la caméra 6, et
- au moins un écran pour la visualisation des images transmises par cette caméra 6.
Au travers dudit au moins un écran, l’opérateur peut ainsi visualiser :
- l'espace dans lequel évolue le véhicule aérien 1, et se positionner au mieux par rapport à la cible, lorsque la caméra est utilisée en mode vol, et
- la zone de largage, de sorte à effectuer le largage du liquide extincteur sur la zone choisie et au moment voulu, lorsque la caméra est utilisée en mode visée.
Le véhicule aérien 1, selon l’invention, peut prendre la forme de différents modes de réalisation.
Premier mode de réalisation – Réservoirs pivotants
Selon un premier mode de réalisation décrit ci-dessous en relation avec les figures 1 à 11, le véhicule aérien sans pilote embarqué 1 comporte au moins un réservoir 4 destiné à être manœuvré en rotation autour d’un axe de rotation 4’ pour définir les configurations alternatives stockage / largage.
En l’espèce, ledit au moins un réservoir 4 comporte des parois 41 qui délimitent au moins une ouverture 42 traversante (voir notamment sur la figure 5), au travers de laquelle le liquide extincteur est apte à s’écouler dans les deux sens (extérieur vers intérieur lors du remplissage et intérieur vers extérieur lors du largage).
Plus précisément, ledit au moins un réservoir 4 possède ici une forme générale cylindrique (éventuellement du type auge), avec :
- une paroi périphérique 411, longitudinale, cintrée et entourant l’axe de rotation 4’, et
- deux parois terminales 412, traversées ici par ce même axe de rotation 4’.
La paroi périphérique 411 possède ici une section en arc de cercle. Les parois terminales 412 ont quant à elles la forme d’un segment de disque.
Ladite au moins une ouverture 42 est ménagée ici au niveau de ladite paroi périphérique 411, avantageusement sur au moins une partie de sa longueur, voire sur toute sa longueur (entre les deux parois terminales 412).
Ladite au moins une ouverture 42 est délimitée par une bordure 421, ici rectangulaire ou trapézoïdale, qui est définie par :
- deux côtés latéraux 421a, ici convergeant, formés par la paroi périphérique 411, et
- deux bases 421b, formées par les deux parois terminales 41 (en particulier leurs bordures libres).
La forme de cette bordure 421 est adaptée à prévenir, ou au moins à limiter, l’écoulement de liquide au travers de l’ouverture 42 lors du tangage du véhicule aérien 1 survenant lors de son déplacement vers l’avant (figures 10 et 11).
Pour cela, la paroi périphérique 411 comporte avantageusement une hauteur croissante depuis une première paroi terminale 412b, arrière, vers une seconde paroi terminale 412a, avant.
En l’espèce, la section en arc de cercle de la paroi périphérique 411 est ainsi croissante depuis la première paroi terminale 412b, arrière, vers la seconde paroi terminale 412a, avant.
De même, la hauteur de la première paroi terminale 412b, arrière, est ici inférieure à la hauteur de la seconde paroi terminale 412a, avant.
Les deux côtés latéraux 421ade la bordure 421 divergent ainsi par rapport à l’axe de rotation 4’, depuis la première paroi terminale 412b, arrière, vers la seconde paroi terminale 412a, avant. De même, les deux côtés latéraux 421ade la bordure 421 convergent ici l’un vers l’autre, depuis la première paroi terminale 412b, arrière, vers la seconde paroi terminale 412a, avant.
Par ailleurs, l’axe de rotation 4’ s’étend ici parallèlement, ou au moins approximativement parallèlement, par rapport au plan général de sustentation 3’. Cet axe de rotation 4’ forme ici également un axe longitudinal dudit réservoir 4.
Pour définir ce degré de liberté en rotation, ledit au moins un réservoir 4 est assemblé avec le châssis 2 par le biais de moyens de liaison pivot 9 définissant son axe de rotation 4’.
Cet axe de rotation 4’ est agencé de sorte que ladite au moins une ouverture 42 est manœuvrable entre deux positions :
- une position haute (vers le haut et vers le plan général de sustentation 3’) adaptée à empêcher l’écoulement du liquide extincteur au travers de ladite au moins une ouverture 42, définissant la configuration stockage, et
- une position basse, ou basculée, adaptée à autoriser l’écoulement du liquide extincteur au travers de ladite au moins une ouverture 42, définissant la configuration largage.
Le passage de cette configuration stockage vers la configuration largage est obtenu par une rotation du réservoir sur un secteur angulaire d’au moins 90°, de préférence de 90° à 180°.
Pour cela, le châssis 2 comporte avantageusement une partie support 25 en forme d’étrier ou de chape, qui porte au moins un réservoir 4 formant une sorte de tambour.
La partie support 25 comprend deux bras 251, qui s’étendent parallèlement et de manière coplanaire.
Ces bras 251 sont ici positionnés chacun en regard de l’une des parois terminales 412 du réservoir 4.
Ces bras 251 sont chacun munis d’un pallier 91 (coaxiaux l’un par rapport à l’autre). De son côté, le réservoir 4 (et en particulier la face extérieure de ses parois terminales 412) est muni d’un arbre 92 ; cet arbre 92 est ici formé par deux tronçons d’arbre qui sont portés chacun par l’une des parois terminales 412.
L’arbre 92 coopère donc avec les paliers 91 pour former ensemble les moyens de liaison pivot 9.
Les moyens de manœuvre 5 comprennent ici des moyens de manœuvre en rotation dudit au moins un réservoir 4 autour de son axe de rotation 4’.
En l’espèce, les moyens de manœuvre en rotation 5 comprennent un moteur rotatif 51, 52 qui est porté par la partie support 25 et qui est accouplé avec le réservoir 4 (et en particulier son arbre 92).
Ces moyens de manœuvre en rotation 5 comprennent :
- un stator 51, porté par le châssis 2, et
- un rotor 52, manœuvré en rotation par rapport au stator 51 et accouplé avec le réservoir 4 (en particulier l’un des tronçons d’arbre 92).
Le rotor 52 est avantageusement accouplé coaxialement, et en prise direct, avec l’arbre 92 du réservoir 4.
En pratique, ces moyens de manœuvre 5 sont avantageusement protégés au sein d’un boîtier étanche.
Par ailleurs, le véhicule aérien 1 est configuré de sorte que, d’une part, la configuration largage constitue une configuration au repos et, d’autre part, la configuration stockage soit maintenue par les moyens de manœuvre 5.
Pour cela, ce véhicule aérien 1 comporte des moyens de rappel 10, interposées entre le châssis 2 et le réservoir 4 (voir figure 2).
Ces moyens de rappel 10 consistent ici en des moyens de rappel élastique, par exemple sous la forme d’un ressort de traction, qui sont mis en tension lors de la manœuvre du réservoir 4 depuis la configuration largage vers la configuration stockage.
De manière alternative, cette configuration largage au repos pourrait aussi être obtenue par un positionnement adapté de l’axe de rotation 4’ par rapport au centre de gravité du réservoir 4, de sorte que ce réservoir 4 tend à pivoter vers sa configuration largage.
Encore dans le mode de réalisation illustré, le châssis 2 est équipé de deux réservoirs 4, juxtaposés et à distance l’un de l’autre.
Les deux réservoirs 4 sont alors chacun assemblés avec le châssis 2 par le biais de moyens de liaison pivot 9, autorisant leurs rotations dans les deux sens de rotation.
Ces moyens de liaison pivot 9 définissent deux axes de rotation 4’ coplanaires, avantageusement parallèles l’un par rapport à l’autre.
Encore par ailleurs, ledit au moins un réservoir 4 intègre des moyens 45 pour supprimer, ou au moins limiter, les phénomènes de vagues pour le liquide stocké dans ledit au moins un réservoir 4.
Ces moyens 45 consistent ici en des cloisons transversales 45, réparties sur la longueur de la paroi périphérique 411 et s’étendant parallèlement aux parois terminales 412.
Toujours par ailleurs, comme représenté notamment sur la figure 4, les moyens de libération 11 comprennent ici :
- une rampe 111, implantée dans le réservoir 4 et munie d’au moins une buse pour la libération de l’additif,
- un contenant 112, destiné à contenir l’additif, et
- une pompe 113, pour le cheminement contrôlé de l’additif depuis le contenant 112 vers la rampe 111.
Pour être complet, les parois terminales 412 sont ici munies d’orifices 4121, pouvant être ouvert pour autoriser la circulation du liquide extincteur et ainsi réduire la capacité du réservoir 4 en configuration stockage.
Second mode de réalisation
– Réservoirs à clapet
Selon un second mode de réalisation décrit ci-dessous en relation avec les figures 12 à 14, le véhicule aérien sans pilote embarqué 1 comporte au moins un réservoir 4 muni d’un organe d’obturation 47 qui est mobile par rapport à au moins une ouverture 48 pour définir les configurations alternatives stockage / largage.
En l’espèce, ledit au moins un réservoir 4 comporte des parois 49 qui délimitent au moins une ouverture 48 traversante (voir notamment sur la figure 14), au travers de laquelle le liquide extincteur est apte à s’écouler lors du largage.
Plus précisément, ledit au moins un réservoir 4 possède ici une forme générale cylindrique, avec :
- une paroi périphérique 491, dont l’axe longitudinal est ici orienté perpendiculairement au plan général de sustentation 3’, et
- une paroi terminale supérieure 492, orientée vers le plan général de sustentation 3’.
Cette paroi terminale supérieure 492 comporte ici un orifice traversant 493 qui est utile pour le remplissage du réservoir 4 en liquide extincteur.
A l’opposé de la paroi terminale supérieure 492, la paroi périphérique 491 définit l’ouverture 48 traversante.
Cette ouverture 48 est ainsi orientée vers le bas, à l’opposé du plan général de sustentation 3’, de sorte à autoriser un écoulement du liquide extincteur par gravité.
L’organe d’obturation 47, formant une sorte de clapet, est mobile par rapport à ladite au moins une ouverture 48, avantageusement en rotation, entre deux positions :
- une position active, relevée, dans laquelle ledit organe d’obturation 47 obture l’ouverture 48 pour définir la configuration stockage (figure 12), et
- une position inactive, basculée, dans laquelle ledit organe d’obturation 47 est escamoté par rapport à l’ouverture 48 pour définir la configuration largage (figure 14).
Pour autoriser cette rotation, l’organe d’obturation 47 est avantageusement assemblé avec la paroi périphérique 491 par le biais de moyens de liaison pivot 471 (par exemple une charnière) définissant un axe de rotation libre 471’ s’étendant parallèlement au plan général de sustentation 3’.
La position inactive consiste avantageusement en une position au repos, basculée sous l’effet de la gravité. Et le passage de la position active à la position inactive est généré avantageusement par la gravité.
Les moyens de manœuvre 5 coopèrent avec ledit au moins un organe d’obturation 47 pour définir les positions active / inactive précitées.
En particulier, les moyens de manœuvre 5 comprennent ici en des moyens de verrouillage 55 du type gâche / pêne.
Les moyens de verrouillage 55 coopèrent avec l’organe d’obturation 47 en position active, de sorte à assurer son verrouillage dans cette position et le verrouillage de la configuration stockage.
Les moyens de verrouillage 55 sont ainsi pilotables, par le second module de commande 82, entre deux états :
- un état actif, dans lequel l’organe d’obturation 47 est verrouillable en position active (figure 12), et
- un état inactif, dans lequel l’organe d’obturation 47 est libre en mouvement (figure 14), avantageusement de sa position active vers sa position inactive.
Pour cela, l’organe d’obturation 47 est par exemple équipé d’un pêne 551 (ou loquet) en forme de cliquet, avec rappel élastique pour faciliter son passage de la position inactive à la position active.
Et la paroi périphérique 491 est équipée d’une gâche 552, apte à coopérer avec le pêne 551.
Pour le pilotage entre les états actif et inactif, la paroi périphérique 491 est encore équipée d’une bielle de commande 553, mobile, qui manœuvrée par un servomoteur (non représenté) et dont une extrémité libre 554 (du côté de la gâche 552) consiste en un embout sous la forme d’un patin ou d’une rampe (figure 13) destiné à manœuvrer le pêne 551.
La bielle de commande 553 est maintenue et guidée au moyen de pièces de guidages 555, solidarisées avec la paroi périphérique 491 (figure 14).
La bielle de commande 553 (et en corolaire les moyens de verrouillage 55) est ainsi pilotable entre deux états :
- un état inactif (non représenté), dans lequel son embout 554 est déployé vers la gâche 552, de sorte à coopérer avec le pêne 551 et à assurer son écartement / sa libération par rapport à la gâche 552, et
- un état actif (figure 13), dans lequel son embout 554 est escamoté par rapport à la gâche 552, de sorte à s’écarter du pêne 551 et à autoriser la coopération pêne 551 / gâche 552.
Encore dans le mode de réalisation illustré, le châssis 2 est équipé ici de quatre réservoirs 4, juxtaposés et répartis dans les angles d’un quadrilatère virtuel, qui sont équipés chacun de l’organe d’obturation 47.
Procédé
pour la mise en œuvre du véhicule aérien sans pilote embarqué
Pour une intervention sur une reprise de feu, le véhicule aérien 1 est soumis à une phase de remplissage dudit au moins un réservoir 4.
Dans le premier mode de réalisation, cette phase de remplissage va consister à positionner le véhicule aérien 1 au-dessus du liquide de sorte à plonger ledit au moins un réservoir 4 dans ce liquide (figure 8).
Ce positionnement est en particulier facilité en présence des moyens flotteurs 7 qui viennent en flottaison à la surface du liquide.
Ledit au moins un réservoir 4, immergé, est avantageusement en configuration largage de sorte que le liquide extincteur puisse pénétrer au travers de son ouverture 42 servant ici également d’ouverture de remplissage.
Ledit au moins un réservoir 4, immergé, est ensuite manœuvré depuis sa configuration largage jusqu’à sa configuration stockage pour conserver le liquide extincteur à transporter (figure 10).
De manière alternative, non représentée, ledit au moins un réservoir 4 est manœuvré en configuration stockage, pour être ensuite rempli au travers de son ouverture 42 en position haute.
Dans le second mode de réalisation, cette phase de remplissage va consister déplacer l’organe d’obturation 47 de chaque réservoir 4 en position active. Cette position est maintenue par les moyens de verrouillage 55 également en état actif.
Un opérateur peut ensuite remplir chaque réservoir 4, en configuration stockage, au travers de son orifice traversant 493 supérieur.
Ensuite, l’opérateur peut commander le véhicule aérien 1 au moyen de son interface de pilotage à distanceA, de sorte à assurer le vol jusqu’à la reprise de feu.
Lors de ce vol, le déplacement vers l’avant du véhicule aérien 1 nécessite généralement à une inclinaison (tangage) de son plan général de sustentation 3’.
Dans le premier mode de réalisation, cette inclinaison génère également une inclinaison des réservoirs 4.
La forme particulière dudit au moins un réservoir 4 (avec la bordure 421 inclinée) permet d’éviter un écoulement d’une partie du liquide au travers de l’ouverture 42 dédiée au remplissage / largage.
Le véhicule aérien 1 est ensuite convenablement positionné au-dessus de la reprise de feu.
Ce positionnement est en particulier permis par la caméra 6, en mode visée et en utilisant la vue thermique.
Lorsque le véhicule aérien 1 est convenablement positionné au-dessus de la reprise de feu (avantageusement en vol stationnaire et à une hauteur de l’ordre de 10 à 15 m), l’opérateur peut déclencher la phase de largage du liquide contenu dans ledit au moins un réservoir 4 (figures 9 et 14).
Pour cela, ledit au moins un réservoir 4 est manœuvré depuis sa configuration stockage jusqu’à sa configuration largage.
Dans le premier mode de réalisation, les réservoirs 4 peuvent être manœuvrés dans deux sens de rotation différents en fonction de la zone à éteindre :
- les réservoirs 4 peuvent être manœuvrés de sorte à amener les ouvertures 42 en regard, afin d’assurer une libération ciblée / concentrée du liquide extincteurL(figure 9), ou
- les réservoirs 4 peuvent être manœuvrés de sorte à amener les ouvertures 42 à l’opposé l’une de l’autre, afin d’assurer une libération étendue du liquide extincteurL(non représentée).
Dans le second mode de réalisation, les moyens de verrouillage 55 sont pilotés en état inactif (la bielle de commande 553 repousse le pêne 551 par rapport à la gâche 552), ce qui autorise une rotation libre de l’organe d’obturation 47 libérée de sa position active vers sa position inactive.
L’ouverture 48 est ainsi libérée et le liquide extincteur est largué sur le foyer à éteindre.
Claims (12)
- Véhicule aérien sans pilote embarqué, adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu,
lequel véhicule aérien sans pilote embarqué, du type multirotors, comporte un châssis (2) équipé :
- de plusieurs rotors de sustentation (3), définissant avantageusement un plan général de sustentation (3’),
- de moyens de commande embarqués (8), comprenant un premier module de commande (81) conçu pour le pilotage desdits rotors de sustentation (3),
caractérisé en ce que ledit châssis (2) est encore équipé :
- d’au moins un réservoir (4) adapté à stocker / larguer un liquide apte à éteindre un feu, et
- de moyens de manœuvre (5) coopérant avec ledit au moins un réservoir (4), pour la manœuvre dudit au moins un réservoir (4) entre deux configurations alternatives :
(i) une configuration stockage, dans laquelle ledit au moins un réservoir (4) est apte à stocker ledit liquide, et
(ii) une configuration largage dans laquelle ledit au moins un réservoir (4) est apte à larguer ledit liquide contenu dans ledit au moins un réservoir (4), avantageusement sur un feu à éteindre,
et en ce que lesdits moyens de commande embarqués (8) comprennent un second module de commande (82) conçu pour la commande desdits moyens de manœuvre (5). - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un réservoir (4) comporte au moins une ouverture (42) au travers de laquelle le liquide est apte à s’écouler,
en ce que ledit au moins un réservoir (4) est assemblé avec ledit châssis (2) par le biais de moyens de liaison pivot (9) définissant un axe de rotation (4’), de sorte que ladite au moins une ouverture (42) est manœuvrable entre une position haute pour la configuration stockage et une position basse pour la configuration largage,
et en ce que les moyens de manœuvre (5) comprennent des moyens de manœuvre (51, 52) en rotation dudit au moins un réservoir (4) autour dudit axe de rotation (4’). - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis (2) comporte une partie support (25) en forme d’étrier ou de chape,
lequel au moins un réservoir (4), formant tambour, porte un arbre (92) coopérant avec ladite partie support (25), et
lesquels moyens de manœuvre (5) en rotation comprennent un moteur rotatif (51, 52) qui est porté par ladite partie support (25) et qui est accouplé avec ledit arbre (92). - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit au moins un réservoir (4), de forme générale cylindrique, comprend :
- une paroi périphérique (411), cintrée et entourant l’axe de rotation (4’), et
- deux parois terminales (412), traversées par ledit axe de rotation (4’),
en ce que l’axe de rotation (4’) s’étend parallèlement, ou au moins approximativement parallèlement, au plan général de sustentation (3’),
et en ce que ladite au moins une ouverture (42) est ménagée au niveau de ladite paroi périphérique (411), avantageusement sur au moins une partie de sa longueur, voire sur toute sa longueur. - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture (42) est délimitée par une bordure (421) de la paroi périphérique (411),
laquelle paroi périphérique (411) comporte une hauteur croissante depuis une première paroi terminale (412b), arrière, vers une seconde paroi terminale (421a), avant. - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un réservoir (4) comporte :
- au moins une ouverture (48) au travers de laquelle le liquide est apte à s’écouler, et
- au moins un organe d’obturation (47), mobile par rapport à ladite au moins une ouverture (48), entre une position active pour la configuration stockage et une position inactive pour la configuration largage,
et en ce que les moyens de manœuvre (5, 55) coopèrent avec ledit au moins un organe d’obturation (47) pour définir lesdites positions active / inactive. - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le châssis (2) est équipé d’au moins deux desdits réservoirs (4), éventuellement deux réservoirs (4) assemblés avec ledit châssis (2) par le biais de moyens de liaison pivot (9) définissant deux axes de rotation (4’) avantageusement parallèles l’un par rapport à l’autre.
- Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit véhicule aérien sans pilote embarqué est configuré de sorte que ladite configuration largage constitue une configuration au repos, et en ce que ladite configuration stockage est maintenue par les moyens de manœuvre (5).
- Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit véhicule aérien sans pilote embarqué comporte des moyens (11) pour libérer un additif dans le liquide,
et en ce que lesdits moyens de commande embarqués (8) comprennent un troisième module de commande (83) conçu pour le pilotage desdits moyens de libération (11). - Véhicule aérien sans pilote embarqué, selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit châssis (2) est encore équipé de moyens flotteurs (7), avantageusement sus-jacents dudit au moins un réservoir (4).
- Système adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu, lequel système comprend :
- un véhicule aérien sans pilote embarqué (1), selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, et
- une interface (A) de pilotage à distance dudit véhicule aérien sans pilote embarqué, et éventuellement
- une seconde interface utilisateur (B), pour l’ouverture d’au moins un parachute (13) équipant le véhicule aérien sans pilote embarqué (1). - Procédé pour la mise en œuvre d’un véhicule aérien sans pilote embarqué selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, lequel procédé comprend :
- une phase de remplissage dudit au moins un réservoir (4), et
- une phase de largage du liquide contenu dans ledit au moins un réservoir (4), au cours de laquelle ledit au moins un réservoir (4) est manœuvré depuis sa configuration stockage jusqu’à sa configuration largage.
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| FR1903895A FR3094959B1 (fr) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Véhicule aérien sans pilote embarqué, adapté à la lutte contre les incendies, et en particulier contre les reprises de feu |
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2019
- 2019-04-11 FR FR1903895A patent/FR3094959B1/fr active Active
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