FR3095805A1 - CENTRAL BLOWER DRONE AND INTEGRATED FLUID TANK - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un drone comprenant : - un châssis (11), - au moins un propulseur (18, 26) monté sur le châssis (11), caractérisé en ce que le châssis (11) comprend au moins une cavité (34) interne et en ce que le drone comprend au moins un accès (36) reliant l’extérieur du châssis (11) à ladite au moins une cavité (34) pour qu’un fluide puisse être introduit dans cette cavité depuis l’extérieur du châssis par l’intermédiaire de cet accès (36). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3The invention relates to a drone comprising: - a frame (11), - at least one thruster (18, 26) mounted on the frame (11), characterized in that the frame (11) comprises at least one cavity (34) internal and in that the drone comprises at least one access (36) connecting the outside of the frame (11) to said at least one cavity (34) so that a fluid can be introduced into this cavity from outside the frame through this access (36). Figure to be published with the abstract: Fig. 3
Description
L'invention concerne un drone.The invention relates to a drone.
Les drones sont des aérodynes sans pilote embarqué. Les drones peuvent être télécommandés et/ou dotés d’un pilotage automatique et/ou autonome. De nos jours, les drones connaissent une évolution rapide dans de nombreux secteurs (militaire, sécurité, livraison…) du fait des nombreux avantages qu’ils présentent.Drones are aerodynes without an on-board pilot. Drones can be remote-controlled and/or equipped with automatic and/or autonomous piloting. Nowadays, drones are experiencing rapid development in many sectors (military, security, delivery, etc.) due to the many advantages they offer.
Les drones se développent notamment dans le secteur de l’agriculture, en particulier pour l’épandage d’intrants agricoles. L’utilisation de tels drones agricoles présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes plus courantes d’épandage, telles que les méthodes d’épandage terrien (à l’aide de pulvérisateurs tractés par des tracteurs roulants) ou aérien (à l’aide d’un avion ou d’un hélicoptère). En particulier, par rapport à l’épandage terrien par tracteurs, l’utilisation de drones agricoles permet :
- d’éviter la dégradation des sols et des couverts végétaux engendrée par des passages successifs des tracteurs (les drones agricoles survolant la culture),
- un épandage facilité et sans risque des parcelles de culture inclinées,
- un épandage plus rapide que celui pouvant être obtenu par des tracteurs dont la vitesse de déplacement est limitée du fait du roulage,
- de réduire la dérive des intrants agricoles lors de leur application, les drones pouvant pulvériser des intrants au plus proche des couverts végétaux.Drones are developing in particular in the agricultural sector, in particular for the spreading of agricultural inputs. The use of such agricultural drones has many advantages over more common methods of land application, such as land application methods (using sprayers pulled by wheeled tractors) or aerial methods (using airplane or helicopter). In particular, compared to land spreading by tractors, the use of agricultural drones allows:
- to avoid the degradation of soil and plant cover caused by successive passages of tractors (agricultural drones flying over the crop),
- easy and risk-free spreading of sloping crop plots,
- faster spreading than that which can be obtained by tractors whose travel speed is limited due to rolling,
- to reduce the drift of agricultural inputs during their application, drones being able to spray inputs as close as possible to plant cover.
Par ailleurs, la réglementation de certains États limite l’utilisation de l’épandage aérien par avion ou hélicoptère (notamment du fait de la dérive importante des intrants causée par la pulvérisation en altitude).In addition, the regulations of certain States limit the use of aerial spraying by plane or helicopter (in particular due to the significant drift of inputs caused by spraying at altitude).
On connaît déjà des drones agricoles adaptés pour l’épandage d’intrants. Ces drones agricoles peuvent notamment comprendre :
- un châssis sur lequel sont montés plusieurs propulseurs à hélices et
- un réservoir dissocié du châssis et assemblé à ce dernier de façon amovible.We already know agricultural drones suitable for the spreading of inputs. These agricultural drones may include:
- a frame on which are mounted several propeller thrusters and
- a tank separated from the frame and assembled to the latter in a removable manner.
Par exemple, le réservoir se présente sous forme de bonbonne. Par ailleurs, le réservoir est relié à des pulvérisateurs assemblés au châssis. Le châssis est généralement formé de pièces tubulaires.For example, the reservoir is in the form of a carboy. Furthermore, the tank is connected to sprayers assembled to the frame. The frame is generally formed of tubular parts.
D’autres applications peuvent présenter un intérêt à utiliser des drones aptes à pulvériser un fluide. Par exemple, les drones pulvérisateurs peuvent être utilisés afin de pulvériser de la peinture ou bien de l’eau pour lutter contre des incendies.Other applications may be of interest in using drones capable of spraying a fluid. For example, spray drones can be used to spray paint or water to fight fires.
On connaît également des drones fonctionnant à l’aide d’une pile à combustible. Ces drones comprennent également un réservoir de combustible dissocié du châssis du drone et assemblé à ce dernier de façon amovible.There are also known drones operating using a fuel cell. These drones also comprise a fuel tank separated from the chassis of the drone and assembled to the latter in a removable manner.
Les drones pulvérisateurs peuvent fonctionner à l’aide de batteries électriques, ou de piles à combustible, ou d’hydrocarbures.Spray drones can operate using electric batteries, or fuel cells, or hydrocarbons.
Les drones pulvérisateurs et les drones fonctionnant à l’aide d’une pile à combustible présentent plusieurs inconvénients. En particulier, le réservoir de fluide à pulvériser des drones pulvérisateurs et/ou le réservoir de combustible occasionnent une charge importante et un encombrement supplémentaire. La masse des réservoirs peut également avoir un impact sur la durée d’autonomie du drone entre deux recharges des batteries ou de la pile à combustible, ainsi que sur son coût ou sa robustesse.Spray drones and drones powered by a fuel cell have several disadvantages. In particular, the reservoir of fluid to be sprayed in sprayer drones and/or the fuel reservoir cause a significant load and additional bulk. The mass of the tanks can also have an impact on the duration of autonomy of the drone between two recharges of the batteries or the fuel cell, as well as on its cost or its robustness.
Par ailleurs, de nombreux drones (pulvérisateurs ou non pulvérisateurs) comprennent des propulseurs à hélice disposés autour de la partie centrale du drone. De telles hélices s’étendent en saillie du châssis du drone de sorte qu’il existe un risque d’accident lorsqu’un utilisateur ou un tiers est positionné à portée des hélices.Furthermore, many drones (sprayers or non-sprayers) include propeller thrusters arranged around the central part of the drone. Such propellers protrude from the frame of the drone so that there is a risk of an accident when a user or a third party is positioned within range of the propellers.
L’invention vise à pallier ces inconvénients.The invention aims to overcome these drawbacks.
L’invention vise donc à proposer un drone adapté pour transporter une charge de fluide et présentant une structure simple de façon à pouvoir être fabriqué facilement.The invention therefore aims to provide a drone suitable for transporting a load of fluid and having a simple structure so that it can be easily manufactured.
L’invention vise également à proposer un tel drone qui puisse être chargé facilement et rapidement.The invention also aims to provide such a drone that can be loaded easily and quickly.
L’invention vise également à proposer un tel drone présentant une structure permettant de renforcer la sécurité de l’utilisateur ou des tiers.The invention also aims to propose such a drone having a structure making it possible to reinforce the safety of the user or of third parties.
L’invention vise par ailleurs à proposer un drone doté d’au moins un propulseur rotatif simple et agencé de façon à permettre un contrôle simplifié du pilotage du drone.The invention also aims to provide a drone equipped with at least one simple rotary thruster arranged in such a way as to allow simplified control of the piloting of the drone.
L’invention concerne donc un drone comprenant :
- un châssis,
- au moins un propulseur monté sur le châssis,
caractérisé en ce que le châssis comprend au moins une cavité interne et en ce que le drone comprend au moins un accès reliant l’extérieur du châssis à ladite au moins une cavité pour qu’un fluide puisse être introduit dans cette cavité depuis l’extérieur du châssis par l’intermédiaire de cet accès.The invention therefore relates to a drone comprising:
- a chassis,
- at least one thruster mounted on the chassis,
characterized in that the chassis comprises at least one internal cavity and in that the drone comprises at least one access connecting the exterior of the chassis to the said at least one cavity so that a fluid can be introduced into this cavity from the exterior of the chassis via this access.
L’invention s’étend également à une station de recharge caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un conteneur stockant un fluide et étant adapté pour pouvoir introduire ledit fluide dans au moins une cavité d’au moins un drone selon l’invention par l’intermédiaire dudit au moins un accès de ce drone.The invention also extends to a recharging station characterized in that it comprises at least one container storing a fluid and being adapted to be able to introduce said fluid into at least one cavity of at least one drone according to the invention by through said at least one access of this drone.
Un drone selon l’invention est spécialement conçu pour pouvoir transporter au sein du châssis au moins un fluide nécessaire pour le bon fonctionnement du drone ou pour son application. Ce fluide est introduit dans au moins une cavité du châssis depuis l’extérieur du drone par l’intermédiaire dudit accès. Le châssis sert donc ainsi de réservoir de fluide. Utiliser le châssis du drone comme réservoir permet d’alléger le drone par rapport à un drone transportant un réservoir dissocié du châssis (tel qu’une bonbonne) du fait que la masse d’un tel réservoir dissocié n’a pas à être supportée par le drone. Par exemple, un fluide pouvant être introduit dans le châssis peut être choisi parmi un combustible pour une pile à combustible du drone, et/ou un hydrocarbure, et/ou une solution d’intrants agricoles ou tout autre produit pouvant faire l’objet d’une application pour laquelle une pulvérisation est utile voire nécessaire (peinture, eau…).A drone according to the invention is specially designed to be able to transport within the chassis at least one fluid necessary for the proper functioning of the drone or for its application. This fluid is introduced into at least one cavity of the chassis from outside the drone via said access. The chassis thus serves as a fluid reservoir. Using the frame of the drone as a tank makes it possible to lighten the drone compared to a drone carrying a tank dissociated from the frame (such as a bottle) because the mass of such a dissociated tank does not have to be supported by the drone. For example, a fluid that can be introduced into the chassis can be chosen from a fuel for a fuel cell of the drone, and/or a hydrocarbon, and/or an agricultural input solution or any other product that can be the subject of an application for which spraying is useful or even necessary (paint, water, etc.).
Un drone selon l’invention présente une structure simple et peut être fabriqué facilement.A drone according to the invention has a simple structure and can be easily manufactured.
Par ailleurs, une station de recharge selon l’invention est adaptée pour qu’au moins un drone puisse se connecter au conteneur de cette station de recharge de façon à pouvoir remplir au moins un réservoir de fluide de ce drone. La station de recharge peut également être adaptée pour remplacer ou recharger une batterie dudit au moins un drone. En particulier, dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, la station de recharge comprend un magasin permettant de stocker une source d’énergie choisie parmi une source d’énergie électrique et un hydrocarbure sous forme liquide ou gazeuse, permettant de recharger en énergie ledit au moins un drone.Furthermore, a charging station according to the invention is adapted so that at least one drone can connect to the container of this charging station so as to be able to fill at least one fluid reservoir of this drone. The charging station can also be adapted to replace or recharge a battery of said at least one drone. In particular, in certain advantageous embodiments and according to the invention, the recharging station comprises a magazine making it possible to store a source of energy chosen from among a source of electrical energy and a hydrocarbon in liquid or gaseous form, making it possible to recharge in energy said at least one drone.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le châssis présente une pluralité de cavités internes séparées les unes des autres par des cloisons. De telles cloisons permettent non seulement de séparer les cavités mais aussi d’éviter les ballottements de fluide lorsque le drone se déplace.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the frame has a plurality of internal cavities separated from each other by partitions. Such partitions not only make it possible to separate the cavities but also to avoid fluid sloshing when the drone moves.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, au moins un propulseur monté sur le châssis est un propulseur rotatif. Par exemple, le propulseur rotatif peut être choisi parmi un propulseur à hélice et un propulseur à turbine dotée d’au moins une roue à aubes.In certain advantageous embodiments and according to the invention, at least one thruster mounted on the frame is a rotary thruster. For example, the rotary thruster can be chosen from a propeller thruster and a turbine thruster provided with at least one paddle wheel.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le châssis comprend une coque supportant chaque propulseur rotatif et délimitant un corps principal du châssis comprenant chaque cavité interne du châssis. La coque est une enveloppe rigide délimitant au moins une partie de chaque cavité.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the chassis comprises a hull supporting each rotary thruster and delimiting a main body of the chassis comprising each internal cavity of the chassis. The shell is a rigid envelope delimiting at least a part of each cavity.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le drone comprend un propulseur rotatif principal de type soufflante disposé au travers d’une partie centrale du châssis.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the drone comprises a main rotary thruster of the fan type arranged through a central part of the frame.
L’utilisation d’un tel propulseur rotatif principal central permet de concentrer la puissance motrice sur le propulseur rotatif principal central, plutôt que de la répartir sur une pluralité de propulseurs périphériques de plus faible puissance motrice. Ainsi, en concentrant la puissance motrice sur le propulseur rotatif principal central, le nombre de composants du drone, sa masse, et son coût peuvent être réduits. En outre, la concentration de la puissance motrice sur le propulseur rotatif principal central permet d’augmenter l’autonomie et/ou la capacité d’emport ainsi que la fiabilité du drone.The use of such a central main rotary thruster makes it possible to concentrate the motive power on the central main rotary thruster, rather than distributing it over a plurality of peripheral thrusters of lower motive power. Thus, by concentrating the motive power on the central main rotary thruster, the number of components of the drone, its mass, and its cost can be reduced. In addition, the concentration of the driving power on the central main rotary thruster makes it possible to increase the autonomy and/or the carrying capacity as well as the reliability of the drone.
L’utilisation d’un propulseur rotatif principal central permet également de concevoir un châssis présentant un volume important autour du propulseur rotatif principal du fait des dimensions de ce dernier, notamment de sa hauteur. Le volume important du châssis permet de concevoir des cavités plus volumineuses afin d’augmenter leur capacité d’emport de fluide.The use of a central main rotary thruster also makes it possible to design a frame with a large volume around the main rotary thruster due to the dimensions of the latter, in particular its height. The large volume of the frame makes it possible to design larger cavities in order to increase their fluid carrying capacity.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le drone comprend une pluralité de propulseurs rotatifs périphériques d’orientation et de stabilisation.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the drone comprises a plurality of peripheral rotary thrusters for orientation and stabilization.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, chaque propulseur rotatif comprend :
- un rotor adapté pour être entraîné en rotation autour d’un axe, dit axe de propulsion,
- un stator comprenant :
○ une paroi périphérique, dite carénage, s’étendant selon une surface fermée autour du rotor selon l’axe de propulsion,
○ un axe de support sur lequel le rotor est monté mobile en rotation, l’axe de support étant maintenu à ladite paroi périphérique,
- un moteur adapté pour pouvoir entraîner le rotor en rotation par rapport au stator autour dudit axe de propulsion. Le moteur peut être électrique thermique ou bien hybride.In certain advantageous embodiments and according to the invention, each rotary thruster comprises:
- a rotor adapted to be driven in rotation around an axis, called the propulsion axis,
- a stator comprising:
○ a peripheral wall, called fairing, extending along a closed surface around the rotor along the axis of propulsion,
○ a support pin on which the rotor is rotatably mounted, the support pin being held to said peripheral wall,
- A motor adapted to be able to drive the rotor in rotation relative to the stator around said propulsion axis. The engine can be thermal electric or hybrid.
La paroi périphérique d’un propulseur rotatif permet de limiter le risque d’accident par coupure avec le rotor de ce propulseur rotatif du fait que le rotor est entouré par ladite paroi périphérique.The peripheral wall of a rotary thruster makes it possible to limit the risk of accident by cutting with the rotor of this rotary thruster because the rotor is surrounded by said peripheral wall.
Le châssis peut être symétrique autour de l’axe de propulsion du propulseur rotatif central de façon à assurer une bonne répartition des masses.The chassis can be symmetrical around the axis of propulsion of the central rotary thruster so as to ensure a good distribution of the masses.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, chaque propulseur rotatif comprend un dispositif de protection recouvrant une extrémité de la paroi périphérique du stator formant une entrée d’air du propulseur rotatif, le dispositif de protection étant adapté pour laisser passer un flux d’air au travers du propulseur rotatif et pour limiter l’accès au rotor depuis l’extérieur du propulseur rotatif. Le dispositif de protection peut par exemple être une grille. Le dispositif de protection permet ainsi de réduire le risque d’intrusion, voire d’empêcher l’intrusion, de corps étrangers dans le propulseur rotatif jusqu’au rotor, de façon à garantir la sécurité des utilisateurs et des éléments constitutifs du drone.In certain advantageous embodiments and according to the invention, each rotary thruster comprises a protection device covering one end of the peripheral wall of the stator forming an air inlet of the rotary thruster, the protection device being adapted to allow a flow to pass of air through the rotary thruster and to limit access to the rotor from outside the rotary thruster. The protection device can for example be a grid. The protection device thus makes it possible to reduce the risk of intrusion, or even to prevent the intrusion, of foreign bodies into the rotary thruster as far as the rotor, so as to guarantee the safety of the users and the constituent elements of the drone.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le drone comprend au moins une buse de pulvérisation en communication de fluide avec au moins une cavité interne du châssis. Les buses de pulvérisation peuvent notamment être utilisées pour pulvériser un intrant agricole ou tout autre produit pouvant faire l’objet d’une application pour laquelle une pulvérisation de ce produit est utile voire nécessaire.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the drone comprises at least one spray nozzle in fluid communication with at least one internal cavity of the frame. The spray nozzles can in particular be used to spray an agricultural input or any other product that may be the subject of an application for which a spraying of this product is useful or even necessary.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, au moins une buse de pulvérisation est assemblée à l’axe de support d’un propulseur rotatif. Chaque buse peut être statique, ou centrifuge, entrainée par le moteur du propulseur, ou indépendamment du moteur du propulseur par un autre moteur disposé dans l’axe de support, avec ou sans réducteur de vitesse.In certain advantageous embodiments and according to the invention, at least one spray nozzle is assembled to the support shaft of a rotary thruster. Each nozzle can be static, or centrifugal, driven by the thruster motor, or independently of the thruster motor by another motor arranged in the support axis, with or without speed reducer.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, au moins un accès comprend :
- une conduite ménagée au travers du châssis jusqu’à la cavité à laquelle l’accès est relié, et
- un dispositif d’obturation comprenant un obturateur mobile entre une position d’obturation dans laquelle l’obturateur obture ladite conduite et une position de libération dans laquelle l’obturateur libère ladite conduite de façon à permettre un écoulement de fluide au travers de ladite conduite.In certain advantageous embodiments and according to the invention, at least one access comprises:
- a conduit provided through the frame to the cavity to which the access is connected, and
- a shutter device comprising a shutter movable between a shutter position in which the shutter shuts off said pipe and a release position in which the shutter releases said pipe so as to allow a flow of fluid through said pipe .
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le dispositif d’obturation comprend également des moyens de rappel pour ramener l’obturateur vers sa position d’obturation. Les moyens de rappel peuvent être un ressort de rappel ou tout autre dispositif mécanique, ou électromécanique, adapté pour ramener l’obturateur vers sa position d’obturation.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the shutter device also comprises return means for returning the shutter to its closed position. The return means can be a return spring or any other mechanical or electromechanical device suitable for returning the shutter to its closed position.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, un accès est ménagé dans ledit axe de support du stator du propulseur rotatif principal.In certain advantageous embodiments and according to the invention, an access is provided in said support axis of the stator of the main rotary thruster.
Dans certains modes de réalisation avantageux et selon l’invention, le drone comprend au moins une pompe adaptée pour acheminer un fluide stocké dans une cavité jusqu’à une buse de pulvérisation. La pompe peut être adaptée pour fonctionner à partir d’une énergie électrique ou mécanique. L’entraînement de la pompe peut être indépendant ou en prise sur le propulseur rotatif principal ou sur les propulseurs rotatifs périphériques d’orientation et de stabilisation du drone.In certain advantageous embodiments and according to the invention, the drone comprises at least one pump adapted to convey a fluid stored in a cavity to a spray nozzle. The pump can be adapted to operate from electrical or mechanical power. The pump drive can be independent or meshed with the main rotary thruster or the peripheral rotary thrusters for orientation and stabilization of the drone.
L'invention concerne également un drone et une station de recharge caractérisés, en combinaison ou non, par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. Quelle que soit la présentation formelle qui en est donnée, sauf indication contraire explicite, les différentes caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après ne doivent pas être considérées comme étroitement ou inextricablement liées entre elles, l’invention pouvant concerner l’une seulement de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou une partie seulement de l’une de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles, ou encore tout groupement, combinaison ou juxtaposition de tout ou partie de ces caractéristiques structurelles ou fonctionnelles.The invention also relates to a drone and a charging station characterized, in combination or not, by all or some of the characteristics mentioned above or below. Regardless of the formal presentation given, unless expressly indicated otherwise, the various characteristics mentioned above or below should not be considered as closely or inextricably linked to each other, the invention possibly relating to only one of them. these structural or functional characteristics, or only part of these structural or functional characteristics, or only part of one of these structural or functional characteristics, or any grouping, combination or juxtaposition of all or part of these structural or functional characteristics .
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre non limitatif de certains de ses modes de réalisation possibles et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective de dessus d’un drone selon un mode de réalisation de l’invention,
- la figure 2 est une vue en perspective de dessous du drone selon le mode de réalisation de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe du drone selon le mode de réalisation de la figure 1,
- la figure 4 est une vue en perspective d’une station de recharge et de drones selon un mode de réalisation de l’invention.Other aims, characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description given without limitation of some of its possible embodiments and which refers to the appended figures in which:
- Figure 1 is a perspective view from above of a drone according to one embodiment of the invention,
- Figure 2 is a perspective view from below of the drone according to the embodiment of Figure 1,
- Figure 3 is a sectional view of the drone according to the embodiment of Figure 1,
- Figure 4 is a perspective view of a charging station and drones according to one embodiment of the invention.
Un drone 10 représenté aux figures 1 à 3 selon un mode de réalisation de l’invention comprend un châssis 11 et plusieurs propulseurs 18, 26 rotatifs montés sur le châssis 11.A drone 10 shown in Figures 1 to 3 according to one embodiment of the invention comprises a frame 11 and several rotary thrusters 18, 26 mounted on the frame 11.
En particulier, le châssis 11 comprend un corps 12 principal délimité par une coque 13. Chaque propulseur 18, 26 est monté sur cette coque 13. En particulier, la coque 13 présente une partie 14 centrale présentant une ouverture 50 traversante de dimensions adaptées pour recevoir un propulseur 18 rotatif principal assemblé à la coque. La coque 13 présente également plusieurs bras 16 s’étendant à partir de l’ouverture 50. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le drone 10 comprend quatre bras 16. Néanmoins, rien n’empêche de prévoir un drone 10 présentant un nombre de bras 16 supérieur ou inférieur à quatre. Les bras 16 s’étendent longitudinalement à l’opposé deux à deux à partir de la partie 14 centrale de la coque 13 jusqu’à une extrémité distale de ces bras. Le châssis 11 est symétrique par rapport à un axe longitudinal central de l’ouverture 50.In particular, the chassis 11 comprises a main body 12 delimited by a hull 13. Each thruster 18, 26 is mounted on this hull 13. In particular, the hull 13 has a central part 14 having a through opening 50 of dimensions adapted to receive a main rotary thruster 18 assembled to the hull. The shell 13 also has several arms 16 extending from the opening 50. In the embodiment represented in FIGS. 1 to 3, the drone 10 comprises four arms 16. Nevertheless, nothing prevents providing a drone 10 having a number of arms 16 greater or less than four. The arms 16 extend longitudinally opposite each other in pairs from the central part 14 of the shell 13 to a distal end of these arms. The frame 11 is symmetrical with respect to a central longitudinal axis of the opening 50.
Des propulseurs 26 rotatifs périphériques d’orientation et de stabilisation sont montés sur l’extrémité distale de chaque bras 16 de la coque 13. Ainsi, sur le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le drone 10 comprend quatre propulseurs 26 rotatifs périphériques. Néanmoins, rien n’empêche de prévoir un drone comprenant aucun propulseur 26 rotatif périphérique d’orientation et de stabilisation mais uniquement un propulseur 18 rotatif principal central. En effet, dans ce mode de réalisation, des volets placés sous le propulseur 18 rotatif principal peuvent alors être utilisés pour piloter le drone en modifiant l’orientation des volets.Peripheral rotary thrusters 26 for orientation and stabilization are mounted on the distal end of each arm 16 of the shell 13. Thus, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the drone 10 comprises four rotary thrusters 26 peripheral devices. Nevertheless, nothing prevents providing a drone comprising no peripheral rotary thruster 26 for orientation and stabilization but only a central main rotary thruster 18. Indeed, in this embodiment, flaps placed under the main rotary thruster 18 can then be used to pilot the drone by modifying the orientation of the flaps.
Le propulseur 18 rotatif principal est monté sur la partie 14 centrale de la coque 13. Le propulseur 18 rotatif principal est de type soufflante carénée. En particulier, le propulseur 18 rotatif principal présente un stator 19 comprenant une paroi 49 interne d’un conduit 15 cylindrique de révolution inséré dans l’ouverture 50 du châssis et maintenu à ce dernier. Le stator 19 comprend également un axe 20 de support disposé au centre du conduit 15 cylindrique de révolution et relié au conduit 15 cylindrique par au moins une portion 21 de raccord. Le propulseur 18 rotatif principal comprend également un rotor 22 monté sur ledit axe 20 de support et un moteur 23 adapté pour entraîner ce rotor 22. Le moteur 23 peut être électrique, ou thermique, ou hybride. Le rotor 22 comprend au moins une hélice 24 à pales ou au moins une roue à aubes montée mobile en rotation autour d’un axe de propulsion principal du drone 10. Dans des modes de réalisation avantageux, le propulseur 18 rotatif principal comprend plusieurs hélices ou roues à aubes 24 co-axiales, pouvant être co-rotatives ou contra-rotatives, équipées ou non de distributeurs ou de redresseurs aérodynamiques. L’utilisation d’hélices contrarotatives permet d’annuler les couples rotatifs statiques et dynamiques induits par le propulseur principal sur le drone. L’utilisation d’hélices contrarotatives permet ainsi de simplifier les lois de contrôle du drone pour améliorer la stabilité et la contrôlabilité de la machine.
En outre, le fait d’augmenter le nombre d’hélices ou roues à aube permet d’obtenir un propulseur principal plus long avec un diamètre diminué. La conception d’un tel propulseur principal peut présenter des avantages par rapport à l’intégration géométrique du propulseur principal dans le drone, à la masse du drone, et à l’efficacité thermodynamique du drone de sorte que son autonomie et/ou sa capacité d’emport peut/peuvent être augmentée/s.The main rotary thruster 18 is mounted on the central part 14 of the hull 13. The main rotary thruster 18 is of the ducted fan type. In particular, the main rotary thruster 18 has a stator 19 comprising an internal wall 49 of a cylindrical conduit 15 of revolution inserted into the opening 50 of the frame and held thereto. The stator 19 also comprises a support shaft 20 disposed at the center of the cylindrical conduit 15 of revolution and connected to the cylindrical conduit 15 by at least one portion 21 of connection. The main rotary thruster 18 also comprises a rotor 22 mounted on said support shaft 20 and a motor 23 adapted to drive this rotor 22. The motor 23 can be electric, or thermal, or hybrid. The rotor 22 comprises at least one propeller 24 with blades or at least one impeller mounted so as to be able to rotate around a main propulsion axis of the drone 10. In advantageous embodiments, the main rotary propeller 18 comprises several propellers or co-axial blade wheels 24, which can be co-rotating or counter-rotating, equipped or not with distributors or aerodynamic rectifiers. The use of counter-rotating propellers makes it possible to cancel the static and dynamic rotating torques induced by the main thruster on the drone. The use of counter-rotating propellers thus makes it possible to simplify the control laws of the drone to improve the stability and the controllability of the machine.
Furthermore, increasing the number of propellers or paddle wheels makes it possible to obtain a longer main thruster with a reduced diameter. The design of such a main thruster can have advantages with respect to the geometric integration of the main thruster in the drone, the mass of the drone, and the thermodynamic efficiency of the drone such that its autonomy and/or its capacity payload can/can be increased/s.
Le moteur 23 du propulseur 18 rotatif principal est adapté pour entraîner en rotation chaque hélice 24 selon une vitesse de rotation suffisamment élevée pour propulser le drone 10 ainsi qu’une charge de fluide embarquée par le drone (voir ci-dessous) et pour maintenir le drone dans les airs. L’utilisation d’un unique moteur 23 pour propulser le drone 10 dans les airs permet d’améliorer l’intégration géométrique des composants sur le drone 10, d’augmenter l’efficacité thermodynamique du propulseur et donc l’autonomie du drone. L’utilisation d’un unique moteur 23 pour propulser le drone 10 permet également de réduire le nombre de pièces et donc le coût du drone tout en augmentant sa fiabilité.The motor 23 of the main rotary thruster 18 is adapted to drive each propeller 24 in rotation at a sufficiently high rotational speed to propel the drone 10 as well as a load of fluid carried by the drone (see below) and to maintain the drone in the air. The use of a single motor 23 to propel the drone 10 in the air makes it possible to improve the geometric integration of the components on the drone 10, to increase the thermodynamic efficiency of the propellant and therefore the autonomy of the drone. The use of a single motor 23 to propel the drone 10 also makes it possible to reduce the number of parts and therefore the cost of the drone while increasing its reliability.
L’axe 20 de support comprend également un cône 52 de diffusion afin d’améliorer l’aérodynamisme du propulseur 18 rotatif principal.The support axis 20 also includes a diffusion cone 52 to improve the aerodynamics of the main rotary thruster 18.
Le propulseur 18 rotatif principal comprend également une grille 25 formant un dispositif de protection et étant disposée en entrée du conduit cylindrique. La grille 25 permet ainsi de réduire le risque d’intrusion, voire d’empêcher l’intrusion, de corps étrangers dans le propulseur 18 rotatif principal jusqu’au rotor. La grille permet ainsi de garantir la sécurité des utilisateurs et des éléments constitutifs du drone. En particulier, la grille 25 permet d’éviter qu’un utilisateur ou un tiers puisse accéder aux hélices 24 lorsqu’elles sont entraînées en rotation. Une telle grille 25 permet donc d’éviter les accidents par coupure avec les hélices 24 du drone 10.The main rotary thruster 18 also comprises a grid 25 forming a protection device and being arranged at the inlet of the cylindrical duct. The grid 25 thus makes it possible to reduce the risk of intrusion, or even to prevent the intrusion, of foreign bodies into the main rotary thruster 18 as far as the rotor. The grid thus makes it possible to guarantee the safety of the users and of the constituent elements of the drone. In particular, the grid 25 makes it possible to prevent a user or a third party from having access to the propellers 24 when they are driven in rotation. Such a grid 25 therefore makes it possible to avoid accidents by cutting with the propellers 24 of the drone 10.
Chaque propulseur 26 rotatif périphérique d’orientation et de stabilisation présente un stator 27 comprenant une paroi 17 cylindrique de révolution, fixée à une extrémité distale d’un bras de la coque 13. En particulier, la paroi 17 est cylindrique de révolution autour d’un axe de propulsion de ce propulseur 26 rotatif périphérique. La paroi 17 forme alors un carénage. Le stator 27 comprend également un axe 28 de support au centre de la paroi 17 cylindrique de révolution. L’axe 28 de support est maintenu à la paroi 17 cylindrique de révolution par au moins une portion 29 de raccord. Chaque propulseur 26 rotatif périphérique comprend également un rotor 30 monté sur l’axe 28 de support. Ce rotor 30 est adapté pour être entraîné en rotation autour de l’axe de propulsion de ce propulseur rotatif par un moteur 32 placé dans l’axe 28 de support. Le moteur 32 peut être choisi parmi un moteur électrique, un moteur thermique, et un moteur hybride. Chaque rotor 30 comprend au moins une hélice 31 ou au moins une roue à aubes.Each peripheral rotary thruster 26 for orientation and stabilization has a stator 27 comprising a cylindrical wall 17 of revolution, fixed to a distal end of an arm of the shell 13. In particular, the wall 17 is cylindrical of revolution around a propulsion axis of this peripheral rotary thruster 26. The wall 17 then forms a fairing. The stator 27 also includes a support pin 28 at the center of the wall 17 of cylindrical revolution. The axis 28 of support is held to the cylindrical wall 17 of revolution by at least one portion 29 of connection. Each peripheral rotary thruster 26 also includes a rotor 30 mounted on the axis 28 of support. This rotor 30 is adapted to be driven in rotation around the axis of propulsion of this rotary thruster by a motor 32 placed in the axis 28 of support. The engine 32 can be chosen from an electric motor, a heat engine, and a hybrid engine. Each rotor 30 comprises at least one propeller 31 or at least one paddle wheel.
L’axe 28 de support comprend également un cône 53 de diffusion afin d’améliorer l’aérodynamisme du propulseur 26 rotatif périphérique.The axis 28 of support also includes a cone 53 of diffusion in order to improve the aerodynamics of the thruster 26 rotary device.
Les propulseurs 26 rotatifs périphériques d’orientation et de stabilisation permettent de diriger le drone 10 dans les airs.The peripheral rotating thrusters 26 for orientation and stabilization make it possible to direct the drone 10 in the air.
Les propulseurs 26 rotatifs périphériques d’orientation et de stabilisation comprennent également une grille 42 en entrée formant un dispositif de protection de façon similaire à la grille 25 du propulseur 18 rotatif principal. La paroi 17 cylindrique de révolution et la grille 42 permettent de réduire les risques d’accidents par coupure par le rotor 30.The peripheral rotary thrusters 26 for orientation and stabilization also include a grid 42 at the input forming a protection device similar to the grid 25 of the main rotary thruster 18. The cylindrical wall 17 of revolution and the grid 42 make it possible to reduce the risk of accidents by being cut by the rotor 30.
Les propulseurs 18, 26 rotatifs sont commandés par une électronique embarquée (non représentée sur les figures) du drone 10. En particulier, l’électronique embarquée comprend une unité de contrôle, une unité de traitement, un circuit électronique de puissance. Le drone 10 comprend également des capteurs tels qu’un gyroscope, un accéléromètre, un dispositif d’acquisition d’images (appareil photographique, caméra) …The rotary thrusters 18, 26 are controlled by on-board electronics (not shown in the figures) of the drone 10. In particular, the on-board electronics comprise a control unit, a processing unit, an electronic power circuit. The drone 10 also includes sensors such as a gyroscope, an accelerometer, an image acquisition device (camera, camera)…
Le drone 10 comprend également un module de communication de façon à pouvoir émettre et recevoir des données. Le drone 10 peut notamment comprendre au moins une antenne radioélectrique à cet effet. En particulier, le drone 10 peut communiquer des données avec un dispositif électronique au sol. Le dispositif électronique peut comprendre une unité de traitement de données, un écran permettant d’afficher les données reçues et les données obtenues après traitement par l’unité de traitement.The drone 10 also includes a communication module so as to be able to transmit and receive data. The drone 10 may in particular comprise at least one radio antenna for this purpose. In particular, the drone 10 can communicate data with an electronic device on the ground. The electronic device may comprise a data processing unit, a screen making it possible to display the data received and the data obtained after processing by the processing unit.
Le drone 10 peut être adapté pour pouvoir s’autopiloter en analysant les données acquises par le dispositif d’acquisition d’images (vidéos ou photographies) et/ou par un module GPS (acronyme de l’anglais « Global Positioning System »).The drone 10 can be adapted to be able to self-pilot by analyzing the data acquired by the image acquisition device (videos or photographs) and/or by a GPS module (acronym for “Global Positioning System”).
L’électronique embarquée est agencée dans le drone 10 de façon à maintenir un centre de gravité du drone 10 au niveau de la partie 14 centrale du drone 10. En particulier, l’électronique embarquée est disposée dans une platine s’étendant autour du propulseur 18 rotatif principal au sommet du châssis 11.The on-board electronics are arranged in the drone 10 so as to maintain a center of gravity of the drone 10 at the level of the central part 14 of the drone 10. In particular, the on-board electronics are arranged in a plate extending around the thruster 18 main rotary atop frame 11.
Le drone 10 peut comprendre au moins une batterie (non représentée sur les figures) afin d’alimenter notamment l’électronique embarquée et les moteurs 23, 32 électriques des propulseurs 18, 26 rotatifs. En variante ou en combinaison, le drone 10 peut comprendre une pile à combustible, notamment une pile à hydrogène. Lorsque le drone 10 comprend au moins une batterie, celle-ci peut être amovible. Une telle batterie amovible présente l’avantage de pouvoir être échangée lorsqu’elle est déchargée par une autre batterie chargée. Une station 47 de recharge, telle que celle représentée à la figure 4, peut être adaptée pour remplacer automatiquement chaque batterie déchargée. En particulier, chaque batterie déchargée peut être remplacée automatiquement par une batterie chargée par le biais de bras robotisés. Les batteries chargées peuvent être entreposées dans un magasin de stockage dans la station de recharge. En variante, de façon à éviter le remplacement des batteries déchargées, il est possible de prévoir une recharge des batteries en les maintenant assemblées au drone. Une telle recharge peut s’effectuer lorsque le drone est posé sur la station de recharge par l’intermédiaire d’une liaison électriquement conductrice connectée à une réserve d’énergie électrique comprise dans la station de recharge. La recharge peut en variante ou en combinaison s’effectuer par induction.The drone 10 may include at least one battery (not shown in the figures) in order to power in particular the on-board electronics and the electric motors 23, 32 of the rotary thrusters 18, 26. As a variant or in combination, the drone 10 can comprise a fuel cell, in particular a hydrogen cell. When the drone 10 comprises at least one battery, this can be removable. Such a removable battery has the advantage of being able to be exchanged when it is discharged by another charged battery. A charging station 47, such as that represented in FIG. 4, can be adapted to automatically replace each discharged battery. In particular, each discharged battery can be automatically replaced by a charged battery through robotic arms. Charged batteries can be stored in a storage magazine in the charging station. As a variant, in order to avoid the replacement of the discharged batteries, it is possible to provide for a recharging of the batteries by keeping them assembled to the drone. Such recharging can take place when the drone is placed on the recharging station via an electrically conductive connection connected to a reserve of electrical energy included in the recharging station. Charging can alternatively or in combination be carried out by induction.
Par ailleurs, le châssis 11 intègre également au moins un réservoir 33 de fluide. Le fluide stocké, pressurisé ou non pressurisé, peut par exemple être choisi parmi un intrant agricole ou tout autre produit fluide pouvant être pulvérisé (notamment de la peinture ou de l’eau par exemple), ou un combustible pour pile à combustible. Le combustible peut être utilisé pour alimenter une pile à combustible. Le combustible peut notamment être de l’hydrogène afin d’alimenter une pile à hydrogène. L’intrant agricole peut être utilisé pour être pulvérisé sur une culture agricole.Furthermore, the frame 11 also incorporates at least one reservoir 33 of fluid. The fluid stored, pressurized or non-pressurized, can for example be chosen from an agricultural input or any other fluid product that can be sprayed (in particular paint or water for example), or a fuel for a fuel cell. The fuel can be used to power a fuel cell. The fuel may in particular be hydrogen in order to supply a hydrogen fuel cell. The agricultural input can be used to be sprayed on an agricultural crop.
Chaque réservoir 33 de fluide est une cavité 34 interne formée dans le corps 12 principal du châssis 11, notamment dans les bras 16 du châssis 11. Les cavités 34 sont séparées les unes des autres par des cloisons. L’utilisation de plusieurs cavités 34 séparées les unes des autres par des cloisons peut non seulement permettre de stocker plusieurs fluides différents mais aussi d’éviter les ballottements de fluide pouvant déstabiliser le drone 10 lorsque la quantité de fluides change du fait de leur consommation, ou de leur recharge, et/ou lorsque le drone 10 se déplace.Each fluid reservoir 33 is an internal cavity 34 formed in the main body 12 of the frame 11, in particular in the arms 16 of the frame 11. The cavities 34 are separated from each other by partitions. The use of several cavities 34 separated from each other by partitions can not only make it possible to store several different fluids but also to avoid sloshing of fluid which can destabilize the drone 10 when the quantity of fluids changes due to their consumption, or their recharging, and/or when the drone 10 is moving.
Le drone 10 comprend au moins un accès 36 permettant d’injecter un fluide provenant de l’extérieur du drone 10 dans au moins une cavité 34 du drone 10. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le drone 10 comprend un unique accès 36. Néanmoins, rien n’empêche de prévoir un drone 10 comprenant plusieurs accès 36.The drone 10 comprises at least one access 36 making it possible to inject a fluid coming from outside the drone 10 into at least one cavity 34 of the drone 10. In the embodiment represented in FIGS. 1 to 3, the drone 10 comprises a single access 36. Nevertheless, nothing prevents providing a drone 10 comprising several accesses 36.
En particulier, un fluide stocké dans un conteneur 48 d’une station 47 de recharge, telle que celle représentée à la figure 4 selon un mode de réalisation de l’invention, peut être introduit dans le drone 10 lorsque le drone 10 se pose et se connecte au conteneur 48. Ce fluide stocké est pressurisé ou mis en pression via une pompe.In particular, a fluid stored in a container 48 of a recharging station 47, such as that represented in FIG. 4 according to one embodiment of the invention, can be introduced into the drone 10 when the drone 10 lands and connects to container 48. This stored fluid is pressurized or pressurized via a pump.
Cet accès 36 comprend une ouverture 39 ménagée sur la paroi extérieure du cône de diffusion de l’axe 20 de support du stator 19 du propulseur 18 rotatif principal. L’accès comprend également au moins une conduite 37 permettant de relier l’ouverture 39 à au moins une cavité 34 (une seule conduite 37 étant représentée sur la figure 3 afin de simplifier le schéma, néanmoins, chaque cavité 34 est en réalité reliée à l’accès 36 par une conduite 37). Chaque conduite 37 peut notamment être un canal ménagé au travers de ladite portion 21 de raccord jusqu’à au moins une cavité 34. De préférence, le canal débouche en un point haut de chaque cavité 34 à laquelle il est relié de façon à faciliter le remplissage de la cavité 34.This access 36 comprises an opening 39 formed on the outer wall of the diffusion cone of the axis 20 supporting the stator 19 of the main rotary thruster 18. The access also comprises at least one conduit 37 making it possible to connect the opening 39 to at least one cavity 34 (a single conduit 37 being represented in FIG. 3 in order to simplify the diagram, nevertheless, each cavity 34 is actually connected to access 36 by a pipe 37). Each conduit 37 may in particular be a channel provided through said connection portion 21 as far as at least one cavity 34. Preferably, the channel opens out at a high point of each cavity 34 to which it is connected so as to facilitate the cavity filling 34.
L’accès 36 comprend également un dispositif 38 d’obturation comprenant un obturateur mobile (non représenté). L’obturateur est mobile entre une position d’obturation dans laquelle l’obturateur obture l’accès 36 empêchant ainsi un écoulement de fluide au travers de chaque conduite 37 et une position de libération dans laquelle la conduite 37 libère l’accès 36 de façon à permettre un écoulement de fluide au travers de chaque conduite 37.Access 36 also includes a shutter device 38 comprising a movable shutter (not shown). The shutter is movable between a closed position in which the shutter closes the access 36 thus preventing a flow of fluid through each pipe 37 and a release position in which the pipe 37 releases the access 36 so to allow fluid flow through each conduit 37.
Le dispositif 38 d’obturation comprend également des moyens de rappel adaptés pour ramener l’obturateur 40 vers sa position d’obturation, les moyens de rappel peuvent être un ressort de rappel ou tout autre dispositif mécanique, ou électromécanique, adapté pour ramener l’obturateur 40 vers sa position d’obturation.The shutter device 38 also comprises return means suitable for returning the shutter 40 to its closed position, the return means may be a return spring or any other mechanical or electromechanical device suitable for returning the shutter 40 to its closed position.
En particulier, la station 47 de recharge comprend au moins un port d’approvisionnement sur lequel un drone 10 peut se connecter lorsque celui-ci est posé sur la station 47 de recharge pour être approvisionné en fluide. Le port d’approvisionnement peut être adapté pour entraîner l’obturateur 40 mobile dans une position de libération de façon à permettre l’introduction du fluide dans au moins une cavité 34 du drone 10. Lorsque le drone 10 se déconnecte du port d’approvisionnement, les moyens de rappel ramènent l’obturateur 40 dans une position d’obturation.In particular, the charging station 47 comprises at least one supply port to which a drone 10 can connect when the latter is placed on the charging station 47 to be supplied with fluid. The supply port can be adapted to drive the movable shutter 40 into a release position so as to allow the introduction of the fluid into at least one cavity 34 of the drone 10. When the drone 10 disconnects from the supply port , the return means return the shutter 40 to a closed position.
En outre, le dispositif 38 d’obturation comprend également des moyens d’étanchéité permettant d’assurer l’étanchéité au niveau de l’obturateur 40 lorsque ce dernier est en position d’obturation. Par exemple, les moyens d’étanchéité peuvent être des joints élastomères.In addition, the closure device 38 also comprises sealing means making it possible to ensure sealing at the level of the shutter 40 when the latter is in the closed position. For example, the sealing means can be elastomeric seals.
Le drone 10 comprend également au moins une buse 43 de pulvérisation en communication de fluide avec au moins une cavité 34 du châssis 11 afin de pouvoir pulvériser un jet de ce fluide.The drone 10 also comprises at least one spray nozzle 43 in fluid communication with at least one cavity 34 of the frame 11 in order to be able to spray a jet of this fluid.
De préférence, chaque buse 43 est assemblée à un propulseur 18, 26 rotatif. En particulier, chaque buse 43 est montée sur l’axe 20, 28 de support du propulseur 18, 26 rotatif auquel elle est assemblée. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le drone 10 comprend une buse 43 pour chaque propulseur 18, 26 rotatif. Néanmoins, rien n’empêche de prévoir un drone 10 comprenant des propulseurs 18, 26 rotatifs auxquels aucune buse 43 n’est assemblée. Par exemple, le drone 10 peut comprendre une unique buse 43 assemblée au propulseur 18 rotatif principal ou bien plusieurs buses 43 assemblées uniquement aux propulseurs 26 rotatifs périphériques.Preferably, each nozzle 43 is assembled to a rotary thruster 18, 26. In particular, each nozzle 43 is mounted on the shaft 20, 28 supporting the rotary thruster 18, 26 to which it is assembled. In the embodiment shown in Figures 1 to 3, the drone 10 includes a nozzle 43 for each thruster 18, 26 rotary. Nevertheless, nothing prevents providing a drone 10 comprising rotary thrusters 18, 26 to which no nozzle 43 is assembled. For example, the drone 10 may comprise a single nozzle 43 assembled to the main rotary thruster 18 or several nozzles 43 assembled only to the peripheral rotary thrusters 26.
Chaque buse 43 peut être entraînée en rotation par un moteur électrique alimenté par une batterie et/ou une pile à combustible du drone et/ou un moteur thermique ou hybride. L’entraînement en rotation de chaque buse permet de pulvériser le fluide de manière centrifuge. Le moteur utilisé pour entrainer la buse peut être le moteur du propulseur sur lequel la buse est montée ou un moteur indépendant disposé dans l’axe de support.Each nozzle 43 can be driven in rotation by an electric motor powered by a battery and/or a fuel cell of the drone and/or a thermal or hybrid engine. The rotating drive of each nozzle allows the fluid to be sprayed centrifugally. The motor used to drive the nozzle can be the motor of the thruster on which the nozzle is mounted or an independent motor located in the support axis.
De préférence, la partie 14 centrale du châssis 11 est surélevée par rapport aux extrémités des bras et les buses 43 sont disposées à une même hauteur. Ainsi, le drone 10 peut se poser au sol avec plusieurs points d’appui définissant une surface plane, et notamment sur la station 47 de recharge en reposant sur des supports (non représentés sur les dessins) au niveau des buses 43.Preferably, the central part 14 of the frame 11 is raised relative to the ends of the arms and the nozzles 43 are arranged at the same height. Thus, the drone 10 can land on the ground with several support points defining a flat surface, and in particular on the charging station 47 by resting on supports (not shown in the drawings) at the level of the nozzles 43.
Afin d’acheminer un fluide depuis au moins une cavité 34 jusqu’à au moins une buse 43 de pulvérisation, le drone 10 comprend au moins une pompe 44. Chaque pompe 44 est alimentée par au moins une batterie ou par la pile à combustible, ou par entrainement mécanique par un ou plusieurs propulseurs. Chaque pompe 44 est reliée à au moins une cavité 34 par une conduite 45 d’entrée telle qu’un tuyau ou un canal ménagé dans le châssis 11 (une seule conduite 45 d’entrée étant représentée sur la figure 3 afin de simplifier le schéma). La pompe 44 permet d’aspirer le fluide présent dans la cavité 34 reliée par la conduite 45 d’entrée à cette pompe. La conduite 45 d’entrée aspire le fluide directement, ou via une crépine ou un filtre, en un point bas d’une cavité 34 afin de pouvoir fournir du fluide jusqu’à ce que la cavité 34 soit vide. Chaque pompe est également reliée aux buses 43 par au moins une conduite 46 de sortie (une seule conduite 46 de sortie étant représentée sur la figure 3, pour deux des buses 43, afin de simplifier le schéma). La conduite 46 de sortie peut être un tuyau cheminant dans la cavité 34 ou un canal ménagé au travers du châssis 11, de la portion 21, 29 de raccord du propulseur rotatif auquel la buse 43 est reliée et de l’axe 20, 28 de support de ce propulseur rotatif. Chaque pompe aspire ainsi le fluide présent dans la cavité 34 à partir de la conduite 45 d’entrée de fluide et le transmet à au moins une buse 43 par l’intermédiaire des conduites 46 de sortie reliées aux buses 43.In order to route a fluid from at least one cavity 34 to at least one spray nozzle 43, the drone 10 comprises at least one pump 44. Each pump 44 is powered by at least one battery or by the fuel cell, or by mechanical drive by one or more thrusters. Each pump 44 is connected to at least one cavity 34 by an inlet pipe 45 such as a pipe or a channel formed in the frame 11 (a single inlet pipe 45 being shown in FIG. 3 in order to simplify the diagram ). The pump 44 makes it possible to suck the fluid present in the cavity 34 connected by the pipe 45 from the inlet to this pump. Inlet line 45 draws fluid directly, or through a strainer or filter, from a low point in cavity 34 so that fluid can be supplied until cavity 34 is empty. Each pump is also connected to the nozzles 43 by at least one outlet pipe 46 (a single outlet pipe 46 being shown in FIG. 3, for two of the nozzles 43, in order to simplify the diagram). The outlet pipe 46 can be a pipe running in the cavity 34 or a channel formed through the frame 11, the connection portion 21, 29 of the rotary thruster to which the nozzle 43 is connected and the axis 20, 28 of support for this rotary thruster. Each pump thus draws in the fluid present in the cavity 34 from the fluid inlet pipe 45 and transmits it to at least one nozzle 43 via the outlet pipes 46 connected to the nozzles 43.
En outre, le drone 10 peut comprendre un débitmètre (non représenté) en aval de la pompe par rapport au sens d’écoulement du fluide lorsque la pompe fonctionne.In addition, the drone 10 may include a flow meter (not shown) downstream of the pump with respect to the fluid flow direction when the pump is operating.
Le drone 10 peut comprendre au moins un capteur de niveau (non représenté) permettant de connaître le niveau de remplissage en fluide d’au moins une cavité 34 du châssis 11. De préférence, le drone 10 comprend un capteur de niveau pour chaque cavité 34. Chaque capteur peut notamment être un capteur de type flotteur ou un simple contacteur de niveau vide/plein, ou bien un capteur à ultrasons pour mesurer la hauteur du niveau de fluide.The drone 10 can comprise at least one level sensor (not shown) making it possible to know the fluid filling level of at least one cavity 34 of the frame 11. Preferably, the drone 10 comprises a level sensor for each cavity 34 Each sensor can in particular be a sensor of the float type or a simple empty/full level switch, or even an ultrasonic sensor for measuring the height of the fluid level.
Un drone 10 selon l’invention permet d’alléger la masse du drone 10 en transportant au sein du châssis 11 au moins un fluide nécessaire pour le bon fonctionnement du drone 10 (tel qu’un combustible) ou pour son application (tel qu’un intrant agricole) et non dans un réservoir dissocié du châssis 11. En outre, un drone 10 selon l’invention présente une structure simple et peut être fabriqué facilement.A drone 10 according to the invention makes it possible to lighten the mass of the drone 10 by transporting within the frame 11 at least one fluid necessary for the correct operation of the drone 10 (such as a fuel) or for its application (such as an agricultural input) and not in a tank separated from the frame 11. In addition, a drone 10 according to the invention has a simple structure and can be easily manufactured.
L’invention peut faire l’objet de nombreuses variantes et applications autres que celles décrites ci-dessus. En particulier, il va de soi que sauf indication contraire les différentes caractéristiques structurelles et fonctionnelles de chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus ne doivent pas être considérées comme combinées et/ou étroitement et/ou inextricablement liées les unes aux autres, mais au contraire comme de simples juxtapositions. En outre, les caractéristiques structurelles et/ou fonctionnelles des différents modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent faire l’objet en tout ou partie de toute juxtaposition différente ou de toute combinaison différente.The invention may be subject to numerous variants and applications other than those described above. In particular, it goes without saying that, unless otherwise indicated, the various structural and functional characteristics of each of the embodiments described above should not be considered as combined and/or closely and/or inextricably linked to each other, but to the opposite as mere juxtapositions. In addition, the structural and/or functional characteristics of the different embodiments described above may be the subject, in whole or in part, of any different juxtaposition or any different combination.
Claims (16)
- un châssis (11),
- au moins un propulseur (18, 26) monté sur le châssis (11),
caractérisé en ce que le châssis (11) comprend au moins une cavité (34) interne et en ce que le drone comprend au moins un accès (36) reliant l’extérieur du châssis (11) à ladite au moins une cavité (34) pour qu’un fluide puisse être introduit dans cette cavité depuis l’extérieur du châssis par l’intermédiaire de cet accès (36).Drone including:
- a frame (11),
- at least one thruster (18, 26) mounted on the frame (11),
characterized in that the chassis (11) comprises at least one internal cavity (34) and in that the drone comprises at least one access (36) connecting the exterior of the chassis (11) to the said at least one cavity (34) so that a fluid can be introduced into this cavity from outside the frame via this access (36).
- un rotor (22, 30) adapté pour être entraîné en rotation autour d’un axe, dit axe de propulsion,
- un stator (19, 27) comprenant :
○ une paroi (49, 17) périphérique s’étendant selon une surface fermée autour du rotor (22, 30) selon l’axe de propulsion,
○ un axe (20, 28) de support sur lequel le rotor (22, 30) est monté mobile en rotation, l’axe (20, 28) de support étant maintenu à ladite paroi périphérique,
- un moteur adapté pour pouvoir entraîner le rotor en rotation par rapport au stator autour dudit axe de propulsion.Drone according to one of Claims 2 to 5, characterized in that each rotary thruster (18, 26) comprises:
- a rotor (22, 30) adapted to be driven in rotation around an axis, called the propulsion axis,
- a stator (19, 27) comprising:
○ a peripheral wall (49, 17) extending along a closed surface around the rotor (22, 30) along the axis of propulsion,
○ a support pin (20, 28) on which the rotor (22, 30) is rotatably mounted, the support pin (20, 28) being held to said peripheral wall,
- A motor adapted to be able to drive the rotor in rotation relative to the stator around said propulsion axis.
- une conduite (37) ménagée au travers du châssis (11) jusqu’à la cavité (34) à laquelle l’accès (36) est relié, et
- un dispositif (38) d’obturation comprenant un obturateur (40) mobile entre une position d’obturation dans laquelle l’obturateur (40) obture ladite conduite (37) et une position de libération dans laquelle l’obturateur (40) libère ladite conduite (37) de façon à permettre un écoulement de fluide au travers de ladite conduite (37).Drone according to one of Claims 1 to 10, characterized in that at least one access (36) comprises:
- a conduit (37) provided through the frame (11) to the cavity (34) to which the access (36) is connected, and
- a shutter device (38) comprising a shutter (40) movable between a shutter position in which the shutter (40) shuts off said pipe (37) and a release position in which the shutter (40) releases said conduit (37) so as to permit fluid flow through said conduit (37).
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| FR1904895A FR3095805B1 (en) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | DRONE WITH CENTRAL BLOWER AND INTEGRATED FLUID TANK |
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Also Published As
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|---|---|
| FR3095805B1 (en) | 2023-05-12 |
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