FR3139114A1

FR3139114A1 - WIND PROPULSION SYSTEM AND BOAT EQUIPPED WITH SUCH A SYSTEM

Info

Publication number: FR3139114A1
Application number: FR2208737A
Authority: FR
Inventors: Philippe Pallu De La Barriere; Jérome VEDRENNE
Original assignee: Cent Rech Archit Indu Nautiques
Current assignee: Cent Rech Archit Indu Nautiques
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2024-03-01
Also published as: WO2024047316A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande de l’angle d’incidence (A1) d’une aile (100) d’un système de propulsion éolien (1), le procédé comprenant les étapes de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air (F1) incident sur l’aile en fonction de l’angle d’incidence (A1) de l’aile (1); détermination d’une valeur (A1D_t2) d’angle d’incidence de l’aile (1) correspondant à un décrochage; détermination d’une valeur de sécurité d’angle d’incidence (A1SD_t2) de l’aile en fonction de la valeur (A1D_t2) d’angle de décrochage, inférieure à la valeur d’angle de décrochage; commande de l’orientation de l’aile avec une consigne d’angle d’incidence égale à la valeur de sécurité d’angle d’incidence (A1SD_t2). L'invention concerne aussi un système et un bateau correspondant. Figure pour l’abrégé : Fig.1The invention relates to a method for controlling the angle of incidence (A1) of a wing (100) of a wind propulsion system (1), the method comprising the steps of measuring a parameter representative of the the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing as a function of the angle of incidence (A1) of the wing (1); determination of a value (A1D_t2) of angle of incidence of the wing (1) corresponding to a stall; determining a safety value of angle of attack (A1SD_t2) of the wing as a function of the value (A1D_t2) of stall angle, less than the stall angle value; control of the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint equal to the angle of incidence safety value (A1SD_t2). The invention also relates to a system and a corresponding boat. Figure for abstract: Fig.1

Description

WIND PROPULSION SYSTEM AND BOAT EQUIPPED WITH SUCH A SYSTEM

FIELD OF INVENTION

La présente invention concerne de manière générale les systèmes de propulsion éolien pour bateau, encore appelés propulseurs éoliens.The present invention generally relates to wind propulsion systems for boats, also called wind propellers.

PRIOR ART

On connait de l’état de la technique, et notamment du document FR2503286A2, des propulseurs éoliens qui comprennent un corps creux allongé, des zones d’aspiration ménagées le long de la paroi périphérique du corps creux et des moyens d’aspiration permettant de générer un écoulement d’air à l’intérieur du corps creux. L’aspiration au niveau de la paroi périphérique du propulseur permet de limiter le décollement de l'écoulement de l’air par rapport à la paroi du propulseur.We know from the state of the art, and in particular from document FR2503286A2, wind turbines which comprise an elongated hollow body, suction zones provided along the peripheral wall of the hollow body and suction means making it possible to generate a flow of air inside the hollow body. The suction at the peripheral wall of the thruster limits the separation of the air flow from the wall of the thruster.

Un profil portant, encore appelé aile, permet de générer de la portance, au sens aérodynamique, c'est à dire une force perpendiculaire à la direction de l'écoulement dans lequel l’aile est placée, ce qui permet de réaliser un système de propulsion par le vent pour un navire.A lifting profile, also called a wing, makes it possible to generate lift, in the aerodynamic sense, that is to say a force perpendicular to the direction of the flow in which the wing is placed, which makes it possible to create a system of wind propulsion for a ship.

Pour une configuration donnée de l’aile, la portance générée est principalement dépendante de l'angle d'incidence de l’aile, c'est à dire de l'angle entre la ligne de corde du profil de l’aile et la direction du flux d’air incident. Pour un système de propulsion éolien monté sur un bateau, le flux incident sur l’aile est le vent apparent perçu par l’aile, lequel est la résultante du vent perçu par un observateur présent sur le bateau et immobile par rapport au bateau, et du vent créé par le déplacement (vitesse) du bateau.For a given wing configuration, the lift generated is mainly dependent on the angle of incidence of the wing, i.e. the angle between the chord line of the wing profile and the direction of the incident air flow. For a wind propulsion system mounted on a boat, the incident flow on the wing is the apparent wind perceived by the wing, which is the result of the wind perceived by an observer present on the boat and stationary relative to the boat, and of the wind created by the movement (speed) of the boat.

La portance augmente régulièrement avec l'angle d'incidence jusqu'à une valeur maximum. Au-delà de ce point de portance maximale, la portance décroît de manière plus ou moins brutale, ce qui correspond au décrochage.The lift increases regularly with the angle of incidence up to a maximum value. Beyond this point of maximum lift, the lift decreases more or less suddenly, which corresponds to stalling.

Préalablement à l’utilisation de l’aile, il est possible d’estimer l’angle d’incidence à partir duquel le décrochage est susceptible de se produire, i.e. l’angle de décrochage, en fonction de la forme (profil) de l’aile, afin de définir une plage d’angle d’incidence autorisée pour la commande de pivotement de l’aile. Cependant, l’estimation de l’angle de décrochage reste peu fiable, variable suivant les conditions environnementales, et il convient alors de définir une marge de sécurité importante entre l’angle d’incidence maximal autorisé et l’angle de décrochage estimé pour que l’aile ne subisse pas de décrochage intempestif.Prior to using the wing, it is possible to estimate the angle of incidence from which the stall is likely to occur, i.e. the stall angle, depending on the shape (profile) of the wing. wing, in order to define a range of angle of incidence authorized for the pivoting control of the wing. However, the estimation of the stall angle remains unreliable, variable depending on the environmental conditions, and it is then necessary to define a significant safety margin between the maximum authorized angle of attack and the estimated stall angle so that the wing does not suffer from an untimely stall.

La présente invention a pour but de proposer un nouveau système de propulsion éolien et un procédé correspondant permettant de pallier tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.The aim of the present invention is to propose a new wind propulsion system and a corresponding method making it possible to overcome all or part of the problems set out above.

A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de commande de l’angle d’incidence d’un dispositif générateur de portance, appelé aile, d’un système de propulsion éolien par rapport à la direction du vent apparent, l’aile comprenant un corps creux, l’aile étant située dans un écoulement d’air extérieur incident sur l’aile; le système de propulsion éolien comprenant :
- un dispositif d’aspiration en communication fluidique avec le corps creux;
- au moins une ouverture d’aspiration ménagée dans une paroi périphérique du corps creux soumise audit écoulement d’air extérieur incident sur l’aile, le dispositif d’aspiration générant un flux d’air à l’intérieur du corps creux depuis ladite au moins une ouverture d’aspiration;
- un dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l'écoulement d'air incident sur l’aile;
caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
a) mesure de la direction du vent apparent;
b) déplacement à pivotement de l’aile autour d’un axe de pivotement vertical, pour permettre à la ligne de corde du profil de l’aile de prendre différentes valeurs d’angle d’incidence par rapport à la direction du vent apparent, et,
c) au cours du déplacement à pivotement de l’aile, mesure dudit paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile en fonction de la valeur d’angle d’incidence de l’aile; et, à partir de la mesure dudit paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile, détermination d’une valeur d’angle d’incidence de l’aile correspondant à un décrochage, appelée valeur d’angle de décrochage;
d) détermination d’une valeur de sécurité d’angle d’incidence de l’aile, en fonction de ladite valeur d’angle de décrochage, la valeur de sécurité d’angle d’incidence de l’aile étant, en valeur absolue, inférieure à ladite valeur d’angle de décrochage;
e) commande de l’orientation de l’aile avec une consigne d’angle d’incidence égale à la valeur de sécurité d’angle d’incidence.To this end, the subject of the invention is a method for controlling the angle of incidence of a lift generating device, called a wing, of a wind propulsion system relative to the direction of the apparent wind, the wing comprising a hollow body, the wing being located in a flow of external air incident on the wing; the wind propulsion system comprising:
- a suction device in fluid communication with the hollow body;
- at least one suction opening provided in a peripheral wall of the hollow body subjected to said flow of external air incident on the wing, the suction device generating a flow of air inside the hollow body from said at minus one suction opening;
- a device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing;
characterized in that the method comprises the following steps:
a) measurement of apparent wind direction;
b) pivoting movement of the wing around a vertical pivot axis, to allow the chord line of the wing profile to take different values of angle of incidence with respect to the direction of the apparent wind, And,
c) during the pivoting movement of the wing, measurement of said parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing as a function of the angle of incidence value of the wing ; and, from the measurement of said parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing, determination of a value of angle of incidence of the wing corresponding to a stall, called stall angle value;
d) determination of a safety value of angle of incidence of the wing, as a function of said value of stall angle, the safety value of angle of incidence of the wing being, in absolute value , less than said stall angle value;
e) control of the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint equal to the angle of incidence safety value.

Une telle conception du système de propulsion éolien permet de détecter de manière fiable l’angle de décrochage et de réduire la marge de sécurité entre l’angle d’incidence maximal autorisé et l’angle de décrochage afin de pouvoir bénéficier d’une force de portance proche de la force de portance maximale, tout en limitant le risque de décrochage.Such a design of the wind propulsion system makes it possible to reliably detect the stall angle and to reduce the safety margin between the maximum authorized angle of incidence and the stall angle in order to be able to benefit from a force of lift close to the maximum lift force, while limiting the risk of stalling.

L’unité de pilotage peut définir l’angle d’incidence maximal autorisé en fonction de cet angle de décrochage mesuré, comme étant égal à la valeur de cet angle de décrochage (en valeur absolue) réduite d’une valeur de sécurité qui est plus petite que celle qui devrait être utilisée si l’angle de décrochage était simplement estimé en fonction de la forme de l’aile. Le système peut alors fournir une force de portance plus proche de la force de portance maximale grâce à la mesure de l’angle de décrochage qui permet d’adapter la plage d’angle d’incidence autorisée à l’angle de décrochage mesuré pour pouvoir s’approcher de l’angle de décrochage afin de bénéficier d’une portance importante, tout en limitant le risque de décrochage intempestif.The control unit can define the maximum authorized angle of attack as a function of this measured stall angle, as being equal to the value of this stall angle (in absolute value) reduced by a safety value which is more smaller than that which would have to be used if the stall angle were simply estimated based on the shape of the wing. The system can then provide a lift force closer to the maximum lift force thanks to the measurement of the stall angle which makes it possible to adapt the authorized incidence angle range to the measured stall angle to be able to approach the stall angle in order to benefit from significant lift, while limiting the risk of unintentional stalling.

La mesure ou l’apprentissage de l’angle de décrochage permet ainsi d'ajuster la position et l'étendue de la zone de fonctionnement en incidence de l’aile en fonction de la stabilité des conditions opérationnelles. La mesure ou l’apprentissage de l’angle de décrochage, et non pas une simple estimation, permet aussi de réduire l'angle d'incidence lorsqu'il s'avère qu'un décrochage prématuré de l’aile est survenu.Measuring or learning the stall angle thus makes it possible to adjust the position and extent of the wing's angle of attack operating zone according to the stability of the operational conditions. Measuring or learning the stall angle, and not a simple estimate, also makes it possible to reduce the angle of attack when it turns out that a premature stall of the wing has occurred.

Le système peut ainsi maximiser dans le temps les efforts propulsifs générés sur le navire, du fait que la mesure de l’angle de décrochage lui permet de mettre à jour la valeur d’angle de décrochage à prendre en compte et d’utiliser une marge de sécurité adaptée entre l’angle d’incidence maximal autorisé et l’angle de décrochage mesuré, ce qui permet à l’aile d'approcher au mieux le point de portance maximum en évitant le décrochage. Le rendement du système est ainsi amélioré puisque le point de fonctionnement aérodynamique qui maximise la force propulsive est fréquemment le point de portance maximale.The system can thus maximize over time the propulsive forces generated on the ship, due to the fact that measuring the stall angle allows it to update the stall angle value to take into account and to use a margin adapted safety between the maximum authorized angle of attack and the measured stall angle, which allows the wing to best approach the point of maximum lift while avoiding stall. The efficiency of the system is thus improved since the aerodynamic operating point which maximizes the propulsive force is frequently the point of maximum lift.

Le système de propulsion éolien est ainsi configuré pour détecter le décrochage de l’aile, et utiliser l’angle de décrochage mesuré correspondant pour définir de manière fiable et efficace un angle maximal d’incidence autorisé permettant d’améliorer le rendement de fonctionnement du système en permettant d’atteindre des valeurs de portance élevée tout en réduisant le risque de décrochage intempestif. La prise en compte de l’angle de décrochage permet de contrôler efficacement le pilotage du système.The wind propulsion system is thus configured to detect the stall of the wing, and use the corresponding measured stall angle to reliably and efficiently define a maximum authorized angle of attack to improve the operating efficiency of the system. by making it possible to achieve high lift values while reducing the risk of unintentional stalling. Taking into account the stall angle makes it possible to effectively control the control of the system.

La mesure de l'angle du vent apparent est réalisée de préférence au voisinage du système. Le capteur de direction du vent apparent peut être fixé sur le système, tel qu’une girouette située au-dessus du système.The measurement of the apparent wind angle is preferably carried out in the vicinity of the system. The apparent wind direction sensor may be attached to the system, such as a weather vane located above the system.

Le système de propulsion éolien et le procédé correspondant permettent ainsi de corriger ou de s’exempter d’une estimation, par définition approximative, de l’angle de décrochage théorique, en venant tester réellement l’angle de décrochage ou en prenant en compte un décrochage subi à un angle donné pour déterminer l’angle de décrochage réel.The wind propulsion system and the corresponding method thus make it possible to correct or exempt oneself from an estimate, by definition approximate, of the theoretical stall angle, by actually testing the stall angle or by taking into account a stall experienced at a given angle to determine the actual stall angle.

Le système peut aussi comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible.The system may also include one or more of the following characteristics taken in any technically admissible combination.

Selon un mode de réalisation, après un premier processus d’exécution des étapes a) à e) fournissant une première valeur d’angle de décrochage et une première valeur de sécurité d’angle d’incidence, les étapes a) à e) sont répétées dans un deuxième processus d’exécution de manière à obtenir une deuxième valeur d’angle de décrochage et une deuxième valeur de sécurité d’angle d’incidence correspondant à une mise à jour de la valeur de sécurité d’angle d’incidence.According to one embodiment, after a first process of execution of steps a) to e) providing a first stall angle value and a first angle of incidence safety value, steps a) to e) are repeated in a second execution process so as to obtain a second stall angle value and a second angle of attack safety value corresponding to an update of the angle of attack safety value.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l'écoulement d'air incident sur l’aile comprend un système de capteur de pression configuré pour mesurer la pression dans le flux d’air à l’intérieur du corps creux.According to one embodiment, the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing comprises a pressure sensor system configured to measure the pressure in the air flow. air inside the hollow body.

Selon un mode de réalisation, le système de capteur de pression est configuré pour mesurer la pression dans le flux d’air à l’intérieur du corps creux entre ladite au moins une ouverture d’aspiration et le dispositif d’aspiration.According to one embodiment, the pressure sensor system is configured to measure the pressure in the air flow inside the hollow body between said at least one suction opening and the suction device.

Selon un mode de réalisation, le système de capteur de pression comprend un capteur de type capteur de pression différentielle, le capteur de pression différentielle comprenant une prise de pression qui est située à l’intérieur du corps creux.According to one embodiment, the pressure sensor system comprises a differential pressure sensor type sensor, the differential pressure sensor comprising a pressure tap which is located inside the hollow body.

Selon un mode de réalisation, l’aile comprenant un carénage couplé à la paroi périphérique du corps creux, le capteur de pression différentielle comprend une prise de pression de référence qui est située dans le carénage.According to one embodiment, the wing comprising a fairing coupled to the peripheral wall of the hollow body, the differential pressure sensor comprises a reference pressure tap which is located in the fairing.

Selon un mode de réalisation, la valeur de sécurité d’angle d’incidence, notée A1SD1_t2, est calculée selon la formule :
II A1SD1_t2 II = II A1D_T2 II – as
avec as une valeur, dite valeur d’écartement, strictement positive, et A1D_t2 étant la valeur d’angle de décrochage.According to one embodiment, the angle of incidence safety value, denoted A1SD1_t2, is calculated according to the formula:
II A1SD1_t2 II = II A1D_T2 II – as
with as a value, called separation value, strictly positive, and A1D_t2 being the stall angle value.

Selon un mode de réalisation, ladite valeur d’écartement est une valeur prédéfinie.According to one embodiment, said spacing value is a predefined value.

Selon un mode de réalisation, ladite valeur d’écartement est fonction de la vitesse du vent apparent.According to one embodiment, said spacing value is a function of the apparent wind speed.

Selon un mode de réalisation, ladite valeur d’angle de décrochage est déterminée comme étant la valeur d’angle d’incidence pour laquelle le paramètre représentatif de l’état de décollement d'un écoulement d'air incident sur l’aile franchit une valeur seuil et/ou présente une valeur de pente qui franchit une valeur seuil.According to one embodiment, said stall angle value is determined as being the angle of incidence value for which the parameter representing the state of separation of an air flow incident on the wing crosses a threshold value and/or has a slope value which crosses a threshold value.

Selon un mode de réalisation, la direction du vent apparent est mesurée à l’aide d’une girouette positionnée sur l’aile.According to one embodiment, the direction of the apparent wind is measured using a weather vane positioned on the wing.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile comprend un capteur de pression pariétale, positionné sur l’aile dans l’écoulement d'air incident en amont de ladite au moins une ouverture d’aspiration.According to one embodiment, the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing comprises a wall pressure sensor, positioned on the wing in the air flow. incident air upstream of said at least one suction opening.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile comprend une bande flexible associée à des moyens de traitement électroniques, appelée penon électronique, positionnée sur l’aile dans l’écoulement d'air incident en amont de ladite au moins une ouverture d’aspiration.According to one embodiment, the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing comprises a flexible strip associated with electronic processing means, called electronic penon, positioned on the wing in the incident air flow upstream of said at least one suction opening.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile comprend un dispositif d’analyse de paramètre(s) de fonctionnement du dispositif d’aspiration.According to one embodiment, the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing comprises a device for analyzing operating parameter(s) of the device. suction.

L'invention concerne également un système de propulsion éolien comprenant :
- un dispositif générateur de portance, appelé aile, l’aile comprenant un corps creux, l’aile étant destinée à être située dans un écoulement d’air extérieur incident sur l’aile;
- un dispositif d’aspiration en communication fluidique avec le corps creux;
- au moins une ouverture d’aspiration ménagée dans une paroi périphérique du corps creux apte à être soumise audit écoulement d’air extérieur incident sur l’aile, le dispositif d’aspiration étant configuré pour générer un flux d’air à l’intérieur du corps creux depuis ladite au moins une ouverture d’aspiration;
- un dispositif de mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décollement de l’écoulement d'air incident sur l’aile;
- un système motorisé d’entrainement à pivotement de l’aile autour d’un axe de pivotement parallèle à l’axe longitudinal du corps creux;
- une unité de pilotage configurée pour exécuter les étapes d’un procédé de commande de l’angle d’incidence (A1) de l’aile par rapport à la direction du vent apparent, le procédé étant conforme à l’une quelconque des modes de réalisation précédents.The invention also relates to a wind propulsion system comprising:
- a lift generating device, called a wing, the wing comprising a hollow body, the wing being intended to be located in a flow of external air incident on the wing;
- a suction device in fluid communication with the hollow body;
- at least one suction opening provided in a peripheral wall of the hollow body capable of being subjected to said flow of external air incident on the wing, the suction device being configured to generate an air flow inside of the hollow body from said at least one suction opening;
- a device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow incident on the wing;
- a motorized drive system for pivoting the wing around a pivot axis parallel to the longitudinal axis of the hollow body;
- a control unit configured to execute the steps of a method of controlling the angle of incidence (A1) of the wing relative to the direction of the apparent wind, the method being in accordance with any of the modes previous achievements.

L'invention concerne également un bateau équipé du système de propulsion éolien, le système de propulsion éolien étant monté sur le pont du bateau.The invention also relates to a boat equipped with the wind propulsion system, the wind propulsion system being mounted on the deck of the boat.

Selon un mode de réalisation préféré, le paramètre relatif à l’état de l’écoulement d’air qui est mesuré est la pression à l’intérieur du corps creux. La pression à l’intérieur du corps creux dans l’écoulement d’air généré par le dispositif d’aspiration et en provenance de l’ouverture d’aspiration, permet de détecter de manière fiable une montée de pression interne au-dessus d’une valeur seuil et/ou selon une pente de croissance supérieure à une valeur seuil, qui est caractéristique d’un état de décollement de l'écoulement d’air autour de l’aile en amont de la zone d’aspiration sur la paroi périphérique, i.e. d’un décrochage de l’aile. On peut prévoir que l’angle d’incidence pour lequel cette pression monte au-dessus d’une valeur seuil et/ou présente une pente de croissance supérieure à une valeur seuil soit défini comme étant l’angle de décrochage.According to a preferred embodiment, the parameter relating to the state of the air flow which is measured is the pressure inside the hollow body. The pressure inside the hollow body in the air flow generated by the suction device and coming from the suction opening, makes it possible to reliably detect an internal pressure rise above a threshold value and/or according to a growth slope greater than a threshold value, which is characteristic of a state of separation of the air flow around the wing upstream of the suction zone on the peripheral wall , i.e. a wing stall. It can be expected that the angle of incidence for which this pressure rises above a threshold value and/or has a growth slope greater than a threshold value is defined as the stall angle.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting and must be read with reference to the appended drawings, in which:

- la est une vue schématique en coupe transversale d’un système de propulsion éolien selon un mode de réalisation de l’invention, le système étant monté sur le pont d’un bateau ;- there is a schematic cross-sectional view of a wind propulsion system according to one embodiment of the invention, the system being mounted on the deck of a boat;

- la est une vue schématique de l’aile du système de la , avec une représentation d’une plage angulaire d’incidence autorisée, définie en fonction d’une première valeur mesurée d’angle de décrochage, l’aile présentant un angle d’incidence contenu dans la plage d’angle autorisée, et l’aile n’étant pas soumise à un décrochage ;- there is a schematic view of the wing system of the , with a representation of an authorized angular range of incidence, defined as a function of a first measured value of stall angle, the wing having an angle of incidence contained within the authorized angle range, and the wing not being subject to stall;

- la est une vue schématique de l’aile de la qui présente un angle d’incidence, supérieur à celui de la , pour lequel un décrochage est détecté alors que l’angle d’incidence se situe encore dans la plage autorisée ;- there is a schematic view of the wing of the which has an angle of incidence greater than that of the , for which a stall is detected while the angle of incidence is still within the authorized range;

- La est une vue schématique de l’aile de la après redéfinition (mise à jour) de la plage d’angle d’incidence autorisée, en fonction d’une nouvelle valeur d’angle de décrochage correspondant à l’angle d’incidence de la pour lequel le décrochage a été détecté ;- There is a schematic view of the wing of the after redefinition (updating) of the authorized incidence angle range, according to a new stall angle value corresponding to the angle of incidence of the for which the dropout was detected;

- la est une vue schématique de l’aile de la qui présente un angle d’incidence compris dans la nouvelle plage d’angle d’incidence autorisée ;- there is a schematic view of the wing of the which has an angle of incidence included in the new authorized angle of incidence range;

- la est une courbe donnant l’opposé du coefficient de pression (-Cp) en fonction de l’angle d’incidence mesuré au cours du déplacement à pivotement de l’aile pour déterminer l’angle de décrochage réel ;- there is a curve giving the opposite of the pressure coefficient (-Cp) as a function of the angle of incidence measured during the pivoting movement of the wing to determine the real stall angle;

- la est un logigramme comprenant des étapes d’un procédé de commande de l’incidence de l’aile d’un système de propulsion éolien selon un mode de réalisation de l’invention.- there is a flowchart comprising steps of a method for controlling the angle of attack of the wing of a wind propulsion system according to one embodiment of the invention.

DETAILED DESCRIPTION

Le concept de l'invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l'invention sont montrés. Sur les dessins, la taille et les tailles relatives des éléments peuvent être exagérées à des fins de clarté. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, ce concept de l'invention peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. Au lieu de cela, ces modes de réalisation sont proposés de sorte que cette description soit complète, et communiquent l'étendue du concept de l'invention aux hommes du métier.The concept of the invention is described more fully below with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the concept of the invention are shown. In the drawings, the size and relative sizes of elements may be exaggerated for clarity. Like numbers refer to like items on all drawings. However, this concept of the invention can be implemented in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Instead, these embodiments are provided so that this description is complete, and communicates the scope of the concept of the invention to those skilled in the art.

Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.Reference throughout the specification to “an embodiment” means that a particular functionality, structure, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearance of the phrase "in one embodiment" in various locations throughout the specification does not necessarily refer to the same embodiment. Furthermore, the particular functionalities, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

En référence aux figures, on a représenté un système 1 de propulsion éolien, encore appelé propulseur éolien. Comme illustré à la , le système de propulsion éolien 1 est situé sur le pont d’un bateau 1000.With reference to the figures, a wind propulsion system 1, also called a wind propulsion system, has been shown. As illustrated in , the wind propulsion system 1 is located on the deck of a boat 1000.

Le système 1 de propulsion éolien est placé dans un flux d’air F1 en mouvement qui permet de produire une force de portance. Comme détaillé ci-après, ce système est piloté pour permettre d’optimiser la force de portance tout en limitant le risque de décrochage, ce qui permet d’améliorer le rendement de fonctionnement du système.The wind propulsion system 1 is placed in a moving air flow F1 which makes it possible to produce a lift force. As detailed below, this system is controlled to optimize the lift force while limiting the risk of stalling, which improves the operating efficiency of the system.

AileWing

Le système 1 de propulsion éolien inclut un dispositif générateur de portance, appelé aile 100 aspirante, qui présente un profil aérodynamique. La description qui suit est réalisée pour une aile, mais s’applique aussi à une pluralité d’ailes.The wind propulsion system 1 includes a lift generating device, called a suction wing 100, which has an aerodynamic profile. The following description is made for one wing, but also applies to a plurality of wings.

L’aile 100 comprend un corps creux 10 allongé selon un axe A10, avec lequel un dispositif d’aspiration 13 est en communication fluidique comme expliqué ci-après. L’axe A10 est orthogonal au plan du pont du bateau, i.e. sensiblement vertical, lorsque l’aile est en configuration d’utilisation.The wing 100 comprises a hollow body 10 elongated along an axis A10, with which a suction device 13 is in fluid communication as explained below. The axis A10 is orthogonal to the plane of the deck of the boat, i.e. substantially vertical, when the wing is in use configuration.

Préférentiellement, l’aile comprend aussi un carénage 110 (qui délimite une enceinte dépourvue d’écoulement d’air) rapporté sur une partie extérieure, dite partie avant, de la paroi périphérique du corps creux 10. Le profil aérodynamique de l’aile est défini par le profil extérieur du carénage et le profil extérieur du corps creux Différentes formes de profil peuvent être utilisées. Dans l’exemple illustré aux figures, le profil de l’aile est de forme ovoïde. Le profil de l’aile correspond à une coupe (section) selon un plan orthogonal à l’axe A10 du corps creux.Preferably, the wing also comprises a fairing 110 (which delimits an enclosure devoid of air flow) attached to an exterior part, called the front part, of the peripheral wall of the hollow body 10. The aerodynamic profile of the wing is defined by the exterior profile of the fairing and the exterior profile of the hollow body. Different profile shapes can be used. In the example illustrated in the figures, the wing profile is ovoid in shape. The wing profile corresponds to a section (section) along a plane orthogonal to axis A10 of the hollow body.

La paroi périphérique du corps creux 10 de l’aile présente au moins une ouverture 11, appelée ouverture d’aspiration, apte à communiquer avec l’intérieur du corps creux 10 de l’aile 100. Selon un mode de réalisation, la paroi périphérique 10 présente deux ouvertures d’aspiration, réparties de préférence symétriquement par rapport à un axe de symétrie du profil de l’aile.The peripheral wall of the hollow body 10 of the wing has at least one opening 11, called suction opening, capable of communicating with the interior of the hollow body 10 of the wing 100. According to one embodiment, the peripheral wall 10 has two suction openings, preferably distributed symmetrically with respect to an axis of symmetry of the wing profile.

Selon un mode de réalisation le corps creux 10 est muni d’un volet 12 mobile. Le volet permet de modifier la cambrure du profil de l’aile afin d’augmenter la portance, que le vent vienne d’un côté ou de l’autre du navire. Le navire peut naviguer sur les deux amures – bâbord amure ou tribord amure. Selon un mode de réalisation, on peut prévoir que le déplacement du volet permette d’obturer une ouverture 11 d’aspiration et de libérer l’autre ouverture d’aspiration.According to one embodiment, the hollow body 10 is provided with a movable flap 12. The flap allows you to modify the camber of the wing profile in order to increase lift, whether the wind comes from one side or the other of the ship. The vessel can sail on both tacks – port tack or starboard tack. According to one embodiment, it can be provided that the movement of the flap makes it possible to close a suction opening 11 and to release the other suction opening.

Dispositif d’aspirationSuction device

Le système de propulsion éolien comprend un dispositif d’aspiration 13 en communication avec l’intérieur du corps creux 10 de l’aile 100 pour aspirer l’air à travers ladite au moins une ouverture 11 ménagée dans la paroi périphérique de l’aile.The wind propulsion system comprises a suction device 13 in communication with the interior of the hollow body 10 of the wing 100 to suck air through said at least one opening 11 formed in the peripheral wall of the wing.

On peut prévoir que chaque ouverture 11 d’aspiration présente une dimension d’ouverture ou de porosité variable le long de l’aile, par exemple pour faire varier la quantité d’air aspirée en fonction de la position le long de l’aile. Chaque ouverture 11 peut être réalisée sous la forme d’une grille.It can be provided that each suction opening 11 has a variable opening or porosity dimension along the wing, for example to vary the quantity of air sucked in as a function of the position along the wing. Each opening 11 can be made in the form of a grid.

Dans l’exemple illustré aux figures, le dispositif d’aspiration 13 est formé par un ventilateur qui est en communication fluidique avec le corps creux 10. Le ventilateur peut être du type ventilateur centrifuge ou hélico-centrifuge. Le ventilateur peut être situé à l’intérieur ou à l’extérieur du corps creux tout en étant en communication fluidique avec le corps creux. Le ventilateur est configuré pour permettre de générer une circulation d’air à travers le corps creux avec une aspiration au niveau de l’ouverture 11 d’aspiration pour, au niveau de la zone de l’ouverture 11 d’aspiration, favoriser le maintien de la couche d’air du flux extérieur contre la paroi périphérique du corps creux.In the example illustrated in the figures, the suction device 13 is formed by a fan which is in fluid communication with the hollow body 10. The fan can be of the centrifugal or helico-centrifugal fan type. The fan can be located inside or outside the hollow body while being in fluid communication with the hollow body. The fan is configured to allow air circulation to be generated through the hollow body with suction at the level of the suction opening 11 to, at the level of the area of the suction opening 11, promote maintenance of the air layer of the external flow against the peripheral wall of the hollow body.

Comme illustré à la , l’ouverture d’aspiration 11 permet à un écoulement d’air extérieur F1 qui arrive sur l’ouverture d’aspiration 11, d’être au moins en partie aspiré dans le corps creux 10 à l’aide du ventilateur 13 et de former ainsi depuis l’ouverture d’aspiration 11 un flux d’air intérieur F2 qui passe par le ventilateur 13. Le ventilateur 13 est configuré pour refouler le flux d’air aspiré à l’air libre.As illustrated in , the suction opening 11 allows a flow of external air F1 which arrives at the suction opening 11, to be at least partly sucked into the hollow body 10 using the fan 13 and to thus forming from the suction opening 11 an interior air flow F2 which passes through the fan 13. The fan 13 is configured to discharge the flow of air sucked into the open air.

Pivotement de l’aileWing pivot

Le système 1 de propulsion éolien comprend un support (non représenté) sur lequel et par rapport auquel l’aile 100 est montée pivotante. Préférentiellement, l’aile est montée pivotante sur le support autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe A10 longitudinal du corps creux 10 de l’aile 100. On comprend que l’axe de pivotement PIV1 est de préférence parallèle à l’axe A10, mais que l’axe de pivotement peut présenter un léger angle d’un ou de quelques degrés par rapport à l’axe A10, par exemple un angle inférieur à 5°.The wind propulsion system 1 comprises a support (not shown) on which and relative to which the wing 100 is pivotally mounted. Preferably, the wing is pivotally mounted on the support around an axis substantially parallel to the longitudinal axis A10 of the hollow body 10 of the wing 100. It is understood that the pivot axis PIV1 is preferably parallel to the axis A10, but that the pivot axis can present a slight angle of one or a few degrees relative to the axis A10, for example an angle less than 5°.

A cet effet le système 1 de propulsion éolien comprend un système motorisé 18 d’entrainement à pivotement de l’aile.For this purpose, the wind propulsion system 1 comprises a motorized wing pivoting drive system 18.

Ainsi, à l’état monté du système sur le pont du bateau 1000, l’aile 100 peut tourner autour de l’axe A10 (vertical) en étant commandée par le système motorisé 18 d’entrainement à pivotement, lui-même commandable par l’unité de pilotage 180, de manière à orienter l’aile par rapport à la direction du vent apparent. Comme expliqué ci-après, l’orientation de l’aile est commandée ou régulée en fonction de la portance souhaitée et de manière à réduire le risque de décrochage.Thus, in the mounted state of the system on the deck of the boat 1000, the wing 100 can rotate around the axis A10 (vertical) while being controlled by the motorized pivoting drive system 18, itself controllable by the control unit 180, so as to orient the wing relative to the direction of the apparent wind. As explained below, the orientation of the wing is controlled or regulated according to the desired lift and in order to reduce the risk of stalling.

En configuration d’utilisation du système où l’aile 100 est dressée sur le pont du navire par l’intermédiaire de son support, le support est fixe par rapport au pont.In the system usage configuration where the wing 100 is raised on the deck of the ship via its support, the support is fixed relative to the deck.

L’aile 100 est ainsi montée déplaçable à pivotement par rapport au bateau autour de son axe de pivotement vertical PIV1, pour permettre à la ligne de corde D100 (encore appelé direction d’orientation) du profil de l’aile 100 de prendre différentes valeurs d’angle d’incidence A1 par rapport à la direction du vent apparent V1.The wing 100 is thus mounted movable to pivot relative to the boat around its vertical pivot axis PIV1, to allow the chord line D100 (also called direction of orientation) of the profile of the wing 100 to take different values of angle of incidence A1 relative to the direction of the apparent wind V1.

La ligne de corde (ou direction d’orientation) D100 du profil de l’aile 100 peut être définie comme étant la droite qui relie le bord d’attaque de l’aile au bord de fuite, en vue de l’aile selon un plan de coupe (section) orthogonal à l’axe longitudinal A10 du corps creux.The chord line (or direction of orientation) D100 of the wing profile 100 can be defined as being the straight line which connects the leading edge of the wing to the trailing edge, in view of the wing according to a cutting plane (section) orthogonal to the longitudinal axis A10 of the hollow body.

De préférence et comme illustré à la , l’aile 100 est munie d’un volet 12. Le volet permet de modifier la cambrure du profil de l’aile afin d’augmenter la portance, que le vent vienne d’un côté ou de l’autre du navire. Le navire peut naviguer sur les deux amures – bâbord amure ou tribord amure. Selon un mode de réalisation, on peut prévoir que le déplacement du volet permette d’obturer une ouverture d’aspiration et de libérer une autre ouverture d’aspiration lorsque l’aile présente plusieurs ouvertures d’aspiration.Preferably and as illustrated in , the wing 100 is provided with a flap 12. The flap makes it possible to modify the camber of the wing profile in order to increase the lift, whether the wind comes from one side or the other of the ship. The vessel can sail on both tacks – port tack or starboard tack. According to one embodiment, it can be provided that the movement of the flap makes it possible to close a suction opening and to free another suction opening when the wing has several suction openings.

Il est prévu un système de mesure de la direction du vent apparent V1, tel qu’une girouette, qui peut être monté sur l’aile 100 ou sur le bateau 1000. Le vent apparent peut ainsi être mesuré au niveau de l’aile 100 ou à proximité, en amont ou en aval, de l’aile par exemple sur l’avant du bateau équipé de l’aile.A system for measuring the direction of the apparent wind V1 is provided, such as a weather vane, which can be mounted on the wing 100 or on the boat 1000. The apparent wind can thus be measured at the level of the wing 100 or close to, upstream or downstream, the wing, for example on the front of the boat equipped with the wing.

Il est proposé un procédé permettant de commander l’angle d’incidence A1 de l’aile par rapport à la direction du vent apparent V1, pour permettre d’optimiser la portance de l’aile 100 et donc le rendement du système 1, i.e. de maximiser la portance de manière fiable avec un risque réduit de décrochage.A method is proposed making it possible to control the angle of incidence A1 of the wing relative to the direction of the apparent wind V1, to make it possible to optimize the lift of the wing 100 and therefore the efficiency of the system 1, i.e. to reliably maximize lift with reduced risk of stalling.

Mesure de vent apparentApparent wind measurement

La direction du vent apparent V1 est mesurée à l’aide d’un dispositif 15 de mesure de direction du vent, tel qu’une girouette positionnée sur l’aile. En variante et ou en complément : la mesure peut être réalisée à l’aide d’une girouette située sur une partie du bateau muni de l’aile.The direction of the apparent wind V1 is measured using a wind direction measuring device 15, such as a weather vane positioned on the wing. Alternatively and or in addition: the measurement can be carried out using a weather vane located on a part of the boat fitted with the wing.

La direction de vent apparent sert de référence pour commander l’angle d’incidence A1 de l’aile par rapport à la direction du vent apparent V1.The apparent wind direction serves as a reference to control the angle of attack A1 of the wing in relation to the apparent wind direction V1.

Selon un mode de réalisation, la vitesse (ou force) du vent apparent est aussi mesurée par un dispositif 16 de mesure de vitesse de vent, par exemple à l’aide d’un anémomètre, qui est de préférence situé dans la même zone ou à proximité du dispositif de direction du vent.According to one embodiment, the speed (or force) of the apparent wind is also measured by a device 16 for measuring wind speed, for example using an anemometer, which is preferably located in the same zone or near the wind direction device.

Il est utile de mesurer la vitesse du vent du fait que les performances aérodynamiques du propulseur éolien peuvent être affectées de diverses manières. La stabilité de l'air atmosphérique, peut engendrer des variations de la direction du vent plus ou moins marquées et plus ou moins rapides. La stabilité de l'air a également une influence sur l'apparition plus ou moins précoce du décrochage.Measuring wind speed is useful because the aerodynamic performance of the wind thruster can be affected in various ways. The stability of atmospheric air can cause variations in wind direction to be more or less marked and more or less rapid. The stability of the air also has an influence on the more or less early appearance of the stall.

Mesure d’un paramètre représentatif de l’état de décrochage de l’aileMeasurement of a parameter representative of the stall state of the wing

Le système de propulsion éolien 1 inclut un dispositif de mesure d’un paramètre relatif à l’état de l’écoulement d'air F1 incident sur l’aile au niveau de l’ouverture d’aspiration 11 qui est communication fluidique avec le dispositif d’aspiration. Ledit paramètre est en particulier un paramètre représentatif de l’état de décrochage de l’aile, en particulier de l’état de décollement de l’écoulement d’air incident sur l’aile, en amont de l’ouverture d’aspiration 11 par laquelle le flux d’air F2 est mis en mouvement à l’intérieur du corps creux 10 de l’aile par le dispositif d’aspiration.The wind propulsion system 1 includes a device for measuring a parameter relating to the state of the air flow F1 incident on the wing at the level of the suction opening 11 which is in fluid communication with the device suction. Said parameter is in particular a parameter representative of the stalling state of the wing, in particular the state of separation of the air flow incident on the wing, upstream of the suction opening 11 by which the air flow F2 is set in motion inside the hollow body 10 of the wing by the suction device.

Selon un mode de réalisation préférentiel ledit paramètre mesuré est la pression à l’intérieur du corps creux, en particulier la pression à l’intérieur du corps creux dans le flux d’air F2, mis en mouvement par le dispositif d’aspiration 13, ladite pression mesurée étant de préférence la pression dans le flux F2 interne entre l’ouverture d’aspiration 11 et le dispositif d’aspiration 13.According to a preferred embodiment, said measured parameter is the pressure inside the hollow body, in particular the pressure inside the hollow body in the air flow F2, set in motion by the suction device 13, said measured pressure preferably being the pressure in the internal flow F2 between the suction opening 11 and the suction device 13.

Le flux d’air F2 est considéré depuis ladite ouverture d’aspiration 11 (en amont du ventilateur), et ce flux d’air ressort en aval du dispositif d’aspiration 13 soit par une sortie qui peut être ménagée dans le corps creux 10 lorsque le dispositif d’aspiration 13 est situé dans le corps creux soit par une sortie du dispositif d’aspiration 13 lorsque le dispositif d’aspiration 13 est situé en dehors du corps creux mais bien entendu en communication fluidique avec le corps creux.The air flow F2 is considered from said suction opening 11 (upstream of the fan), and this air flow emerges downstream of the suction device 13 either through an outlet which can be provided in the hollow body 10 when the suction device 13 is located in the hollow body or by an outlet of the suction device 13 when the suction device 13 is located outside the hollow body but of course in fluid communication with the hollow body.

Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de mesure d’un paramètre relatif à l’état de l’écoulement d'air F1 incident comprend un système de capteur de pression 14 configuré pour mesurer la pression dans le flux F2 à l’intérieur du corps creux, entre l’ouverture d’aspiration 11 et le ventilateur 13. Le système de capteur de pression peut comprendre un ou plusieurs capteurs.According to a preferred embodiment, the device for measuring a parameter relating to the state of the incident air flow F1 comprises a pressure sensor system 14 configured to measure the pressure in the flow F2 inside of the hollow body, between the suction opening 11 and the fan 13. The pressure sensor system may comprise one or more sensors.

Selon un aspect particulier, le système de capteur de pression 14 comprend un capteur de type capteur de pression différentielle. Comme schématisé à la , le capteur comprend une prise de pression P141 dans le corps creux. Le capteur peut être logé à l’intérieur du corps creux 10 ou, comme dans le cas de la , hors du corps creux 10 mais en communication fluidique avec le corps creux 10. Par exemple le capteur peut être logé à l’abris dans le carénage 110 avec une prise de pression P141 qui débouche dans le corps creux pour mesurer la pression à l’intérieur du corps creux dans lequel circule le flux d’air F2 mis en mouvement par le ventilateur. Le capteur différentiel présente une autre prise de pression P14ref qui sert de référence. La prise de pression de référence P14ref est située dans une zone sans flux d'air, par exemple dans l’espace défini entre le carénage 110 avant et le corps creux 10, pour mesurer la pression atmosphérique (pression d’air en statique dans le carénage). En variante, la prise de pression de référence peut être située à tout autre endroit du système, en dehors des flux F1 et F2, où la vitesse d’écoulement est nulle.According to a particular aspect, the pressure sensor system 14 comprises a differential pressure sensor type sensor. As schematized in , the sensor includes a pressure tap P141 in the hollow body. The sensor can be housed inside the hollow body 10 or, as in the case of the , outside the hollow body 10 but in fluid communication with the hollow body 10. For example the sensor can be housed sheltered in the fairing 110 with a pressure tap P141 which opens into the hollow body to measure the pressure at the interior of the hollow body in which circulates the air flow F2 set in motion by the fan. The differential sensor has another pressure tap P14ref which serves as a reference. The reference pressure tap P14ref is located in a zone without air flow, for example in the space defined between the front fairing 110 and the hollow body 10, to measure the atmospheric pressure (static air pressure in the fairing). Alternatively, the reference pressure tap can be located at any other location in the system, apart from flows F1 and F2, where the flow speed is zero.

La description est réalisée ci-après dans le cas où le dispositif de mesure d’un paramètre relatif à l’état de l’écoulement d'air F1 incident sur l’aile est un dispositif de mesure de pression interne qui permet de mesurer la pression dans le flux interne F2 à l’intérieur du corps creux 10. Comme expliqué ci-après, la mesure de cette pression interne, et en particulier sa variation en fonction de l’angle d’incidence de l’aile, permet de déterminer de manière fiable l’état de décollement du flux d’air incident F1 sur l’aile, et donc l’état de décrochage de l’aile, en fonction de l’angle d’incidence de l’aile. Pour autant la description peut s’appliquer à d’autres modes de réalisation, qui restent moins avantageux qu’un capteur de pression mesurant la pression à l’intérieur du corps creux à travers lequel le flux F2 est aspiré, pour lesquels le dispositif de mesure d’un paramètre relatif à l’état de l’écoulement d'air F1 incident sur l’aile peut être un capteur de pression pariétale, ou un penon électronique (i.e. une bande flexible associée à des moyens de traitement électroniques), positionné(s) sur l’aile dans le flux F1 ou un dispositif d’analyse de paramètre(s) de fonctionnement du ventilateur, tel que l’intensité, la puissance consommée et/ou la vitesse de rotation.The description is made below in the case where the device for measuring a parameter relating to the state of the air flow F1 incident on the wing is an internal pressure measuring device which makes it possible to measure the pressure in the internal flow F2 inside the hollow body 10. As explained below, the measurement of this internal pressure, and in particular its variation as a function of the angle of incidence of the wing, makes it possible to determine reliably the state of separation of the incident air flow F1 on the wing, and therefore the state of stall of the wing, as a function of the angle of incidence of the wing. However, the description can apply to other embodiments, which remain less advantageous than a pressure sensor measuring the pressure inside the hollow body through which the flow F2 is sucked, for which the device measurement of a parameter relating to the state of the air flow F1 incident on the wing can be a wall pressure sensor, or an electronic pin (i.e. a flexible strip associated with electronic processing means), positioned (s) on the wing in the F1 flow or a device for analyzing fan operating parameter(s), such as intensity, power consumed and/or rotation speed.

Unité de pilotageControl unit

Le dispositif comprend une unité de pilotage 180 qui comprend un module 181 de commande de pivotement et d’enregistrement de pression correspondante. Le module 181 est configuré pour commander le pivotement de l’aile 100 autour de son axe de pivotement vertical PIV1, qui peut coïncider avec l’axe A10 central du corps creux 10, dans une plage angulaire donnée pour permettre à l’axe (horizontal) d’orientation D100 de l’aile 100 de prendre différentes valeurs d’angle d’incidence A1 par rapport à la direction du vent apparent V1, et, au cours du déplacement à pivotement de l’aile 100, de commander l’enregistrement de la mesure de pression à l’intérieur du corps creux en fonction de la valeur d’angle d’incidence A1 de l’aile 100.The device comprises a control unit 180 which includes a module 181 for pivoting control and corresponding pressure recording. The module 181 is configured to control the pivoting of the wing 100 around its vertical pivot axis PIV1, which can coincide with the central axis A10 of the hollow body 10, in a given angular range to allow the axis (horizontal ) orientation D100 of the wing 100 to take different values of angle of incidence A1 relative to the direction of the apparent wind V1, and, during the pivoting movement of the wing 100, to control the recording of the pressure measurement inside the hollow body as a function of the angle of incidence value A1 of the wing 100.

L’unité de pilotage 180 comprend aussi un module 182 de détermination de décrochage configuré pour déterminer une valeur A1D_t2 d’angle d’incidence de l’aile 100 correspondant à un décrochage, appelée valeur d’angle de décrochage. Le module 182 est configuré pour détecter un passage d’un paramètre relatif à la pression, tel que l’opposé du coefficient de pression (-Cp), au-dessus ou en dessous (selon le paramètre utilisé) d’une valeur seuil. On notera qu’une montée de pression à l’intérieur du corps creux dans le flux F2 au -dessus d’une valeur seuil correspond à un état décollé de l’écoulement d’air F1 autour de l’aile au niveau de l’ouverture d’aspiration 11. En particulier, à l’état non décroché de l’aile soumise à un flux d’air incident, la pression est négative à l’intérieur du corps creux 10 dans le flux F2. Puis, lorsqu’il y a décollement du flux F1 en amont de l’ouverture d’aspiration 11, la pression à l’intérieur du corps creux 10 dans le flux F2 remonte et le paramètre -Cp chute.The control unit 180 also includes a stall determination module 182 configured to determine a value A1D_t2 of angle of incidence of the wing 100 corresponding to a stall, called stall angle value. The module 182 is configured to detect a passage of a parameter relating to pressure, such as the opposite of the pressure coefficient (-Cp), above or below (depending on the parameter used) a threshold value. Note that a rise in pressure inside the hollow body in the flow F2 above a threshold value corresponds to a detached state of the air flow F1 around the wing at the level of the suction opening 11. In particular, in the unhooked state of the wing subjected to an incident air flow, the pressure is negative inside the hollow body 10 in the flow F2. Then, when the flow F1 separates upstream of the suction opening 11, the pressure inside the hollow body 10 in the flow F2 rises and the parameter -Cp falls.

Le coefficient de pression Cp est calculé en fonction de la vitesse Vv1de vent apparent mesurée. Le coefficient de pression Cp peut être calculé par la formule :The pressure coefficient Cp is calculated as a function of the measured apparent wind speed Vv1. The pressure coefficient Cp can be calculated by the formula:

avec P_i la pression interne mesurée dans le corps creux par le capteur de pression, etla masse volumique de l’air.with P_i the internal pressure measured in the hollow body by the pressure sensor, and the density of the air.

Il est à noter que la portance de l’aile est reliée au coefficient de pression lui-même calculé à partir de la pression interne mesurée.It should be noted that the lift of the wing is linked to the pressure coefficient itself calculated from the measured internal pressure.

Un exemple d’évolution de l’opposé du coefficient de pression -Cp, en fonction de l’angle d’incidence A1 de l’aile mesuré au cours dudit déplacement à pivotement de l’aile est proposé en .An example of evolution of the opposite of the pressure coefficient -Cp, as a function of the angle of incidence A1 of the wing measured during said pivoting movement of the wing is proposed in .

On peut ainsi prévoir que le module détermine la valeur A1D_t2 d’angle d’incidence de l’aile 100 correspondant à un décrochage comme étant l’angle d’incidence de l’aile pour lequel la valeur de -Cp passe en dessous d’une valeur seuil donnée et/ou présente de pente de décroissance supérieure à une valeur seuil donnée.It can thus be expected that the module determines the value A1D_t2 of angle of incidence of the wing 100 corresponding to a stall as being the angle of incidence of the wing for which the value of -Cp falls below a given threshold value and/or has a decay slope greater than a given threshold value.

L’unité de pilotage 180 comprend aussi un module 183 de sécurité configuré pour déterminer une valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2 de l’aile, en fonction de la valeur A1D_t2 d’angle de décrochage, qui est, en valeur absolue, inférieure à ladite valeur d’angle de décrochage. La valeur de sécurité d’angle d’incidence peut correspondre à la valeur de l’angle de décrochage déterminée réduite d’une valeur donnée, dite valeur d’écartement, comme expliqué ci-après. L’utilisation d’une valeur de sécurité d’angle d’incidence inférieure, en valeur absolue, à l’angle de décrochage réellement mesuré, permet de maintenir l’angle d’incidence maximum de l’aile écartée de l’angle de décrochage pour limiter le risque de décrochage intempestif.The control unit 180 also includes a safety module 183 configured to determine a safety value of angle of attack A1SD_t2 of the wing, as a function of the value A1D_t2 of stall angle, which is, in absolute value , less than said stall angle value. The angle of incidence safety value may correspond to the value of the determined stall angle reduced by a given value, called separation value, as explained below. The use of a safety value of angle of incidence lower, in absolute value, than the stall angle actually measured, makes it possible to maintain the maximum angle of incidence of the wing separated from the angle of attack. stall to limit the risk of unintentional stalling.

L’unité de pilotage 180 comprend aussi un module de commande d’orientation 184 de l’aile qui permet de commander l’orientation de l’aile via le système motorisé 18 en fonction de la portance souhaitée. Le module de commande d’orientation 184 de l’aile permet ainsi de commander l’orientation de l’aile avec une consigne d’angle d’incidence égale à la valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2 pour obtenir une portance maximale de manière sécurisée. Le module de commande d’orientation 183 de l’aile permet aussi de commander l’orientation de l’aile avec une consigne d’angle d’incidence inférieure à la valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2, en particulier comprise entre 0° et A1SD_t2 dans des conditions données où une portance moindre est souhaitée, par exemple pour un ralentissement ou arrêt du bateau.The control unit 180 also includes a wing orientation control module 184 which makes it possible to control the orientation of the wing via the motorized system 18 as a function of the desired lift. The orientation control module 184 of the wing thus makes it possible to control the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint equal to the angle of incidence safety value A1SD_t2 to obtain maximum lift in a secure manner. The orientation control module 183 of the wing also makes it possible to control the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint lower than the safety value of angle of incidence A1SD_t2, in particular between 0° and A1SD_t2 in given conditions where less lift is desired, for example for slowing down or stopping the boat.

Valeur d’écartementSpacing value

Selon un mode de réalisation, la valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2 est calculée selon la formule :According to one embodiment, the angle of incidence safety value A1SD_t2 is calculated according to the formula:

II A1SD1_t2 II = II A1D_t2 II – a_s II A1SD1_t2 II = II A1D_t2 II – a _s

Avec a_sune valeur, dite valeur d’écartement, strictement positive.With a _s a value, called the spacing value, which is strictly positive.

La valeur d’écartement a_s peut être une valeur prédéfinie, telle qu’une valeur comprise entre 2° et 8°, par exemple 3°.The spacing value has_s can be a predefined value, such as a value between 2° and 8°, for example 3°.

Selon un mode de réalisation, la valeur d’écartement a_sest définie en fonction d’un paramètre de l’environnement du dispositif, tel que la vitesse du vent apparent.According to one embodiment, the spacing value a _s is defined as a function of a parameter of the environment of the device, such as the apparent wind speed.

Mise à jour de la valeur de sécurité d’angle d’incidenceUpdate angle of incidence safety value

Après un premier cycle d’exécution des étapes qui permettent d’obtenir une première valeur d’angle de décrochage et une première valeur de sécurité d’angle d’incidence, l’unité de pilotage 180 est configurée pour répéter les étapes dans un deuxième cycle d’exécution de manière à obtenir une deuxième valeur d’angle de décrochage et une deuxième valeur de sécurité d’angle d’incidence pour mettre à jour la valeur de sécurité d’angle d’incidence. On comprend que la deuxième valeur de de sécurité d’angle d’incidence obtenue, qui correspond à la mise à jour de la valeur de sécurité d’angle d’incidence peut être supérieure ou inférieure à la première de sécurité d’angle d’incidence.After a first cycle of execution of the steps which make it possible to obtain a first stall angle value and a first angle of incidence safety value, the control unit 180 is configured to repeat the steps in a second execution cycle so as to obtain a second stall angle value and a second angle of attack safety value to update the angle of attack safety value. It is understood that the second angle of incidence safety value obtained, which corresponds to the updating of the angle of incidence safety value, may be greater or less than the first angle of incidence safety value. impact.

La répétition des étapes permet de mettre à jour la valeur de sécurité d’angle d’incidence en remplaçant l’ancienne valeur déterminée, par la nouvelle valeur pour la consigne de commande d’orientation de l’aile.Repeating the steps makes it possible to update the angle of incidence safety value by replacing the old determined value with the new value for the wing orientation control instruction.

On peut prévoir que les étapes soient répétées de manière périodique pour obtenir une mesure d'angle de décrochage et donc une consigne de valeur de sécurité d'angle d’incidence qui soit appropriée en fonction des conditions de navigation. On peut aussi prévoir que la répétition des étapes soit déclenchée en fonction d’un ou plusieurs paramètres d’environnement, telle que la direction et/ou la vitesse du vent, les conditions météorologiques, ou de fonctionnement du dispositif, tel que la vitesse de rotation du ventilateur.We can plan for the steps to be repeated periodically to obtain a measurement of the stall angle and therefore a safety value setpoint for the angle of incidence which is appropriate depending on the navigation conditions. It can also be provided that the repetition of the steps is triggered as a function of one or more environmental parameters, such as the direction and/or speed of the wind, the weather conditions, or the operation of the device, such as the speed of fan rotation.

On peut prévoir que la deuxième valeur d’angle de décrochage déterminée et la valeur de sécurité d’angle d’incidence qui en découle, remplace automatiquement les valeurs précédentes. En variante, on peut aussi prévoir de comparer l’une des ou les deuxièmes valeurs déterminées avec la ou les premières valeurs correspondantes et d’effectuer la mise à jour d’une ou desdites valeurs déterminées lorsque l’écart entre les valeurs comparées est supérieur à une valeur seuil.It can be expected that the second stall angle value determined and the angle of incidence safety value which results from it, automatically replaces the previous values. Alternatively, one can also plan to compare one of the second determined values or values with the corresponding first value(s) and to update one or more of said determined values when the difference between the compared values is greater. at a threshold value.

L’angle d’incidence de l’aile peut ainsi être régulé de manière à maximiser la force propulsive délivrée au bateau par le système de propulsion éolien quand les conditions le permettent ou de manière à réduire ou minimiser l'effet du vent sur le navire quand cela s'avère nécessaire.The angle of incidence of the wing can thus be regulated so as to maximize the propulsive force delivered to the boat by the wind propulsion system when conditions permit or so as to reduce or minimize the effect of the wind on the ship. when necessary.

La régulation de l'angle d’incidence de l’aile peut être pilotée par l’unité de pilotage soit en boucle ouverte, soit en boucle fermée. En boucle ouverte, les consignes délivrées aux paramètres de fonctionnement sont calculées explicitement à partir des informations disponibles et l'état effectif de la grandeur associée à la consigne n'est pas confronté à cette consigne. En boucle fermée, la grandeur associée à une consigne est mesurée. L'écart entre la valeur courante et la consigne pour cette grandeur est pris en compte et vient modifier le comportement du système de régulation.The regulation of the angle of attack of the wing can be controlled by the control unit either in open loop or in closed loop. In open loop, the instructions delivered to the operating parameters are calculated explicitly from the available information and the actual state of the quantity associated with the instruction is not compared to this instruction. In closed loop, the quantity associated with a setpoint is measured. The difference between the current value and the setpoint for this quantity is taken into account and modifies the behavior of the regulation system.

ProcédéProcess

Le système de propulsion éolien présenté ci-dessus permet la mise en œuvre d’un procédé de commande de l’angle d’incidence A1 de l’aile de manière à optimiser l’effort de portance tout en limitant le risque de décrochage intempestif. Un mode de réalisation d’un tel procédé est proposé ci-après en lien avec la .The wind propulsion system presented above allows the implementation of a process for controlling the angle of incidence A1 of the wing so as to optimize the lift effort while limiting the risk of untimely stalling. An embodiment of such a process is proposed below in connection with the .

Le dispositif d’aspiration 13 fonctionne de sorte qu’un flux d’air F2 circule à travers le corps creux depuis l’ouverture d’aspiration 11. On peut prévoir en particulier que l’unité de pilotage commande la rotation du ventilateur à une vitesse donnée.The suction device 13 operates so that an air flow F2 circulates through the hollow body from the suction opening 11. It can be provided in particular that the control unit controls the rotation of the fan at a given speed.

A l’étape 710, la direction du vent apparent V1 est mesurée à l’aide du dispositif de mesure 15. Avantageusement, la vitesse de vent est aussi mesurée à l’aide du dispositif mesure 16.In step 710, the direction of the apparent wind V1 is measured using the measuring device 15. Advantageously, the wind speed is also measured using the measuring device 16.

Comme illustré à la , l’angle d’incidence A1 de l’aile 100 est dans un secteur angulaire d’incidence autorisé SF1 dont la valeur maximale (en valeur absolue) est ASD1_t1. Le secteur complémentaire interdit étant référencé SD1.As illustrated in , the angle of incidence A1 of the wing 100 is in an authorized angular sector of incidence SF1 whose maximum value (in absolute value) is ASD1_t1. The prohibited complementary sector is referenced SD1.

A l’étape 720, l’unité de pilotage 180 commande le déplacement à pivotement de l’aile 100 autour de son axe de pivotement vertical PIV1, pour permettre à la ligne de corde D100 du profil de l’aile de prendre différentes valeurs d’angle d’incidence A1 par rapport à la direction du vent apparent V1. L’unité de pilotage commande l’enregistrement des valeurs pression interne mesurée par le capteur 14 en fonction de la valeur d’angle d’incidence A1 prise par l’aile au cours du déplacement à pivotement de l’aile 100. L’aile est déplacée sur une plage angulaire adaptée pour qu’un décrochage se produise.In step 720, the control unit 180 controls the pivoting movement of the wing 100 around its vertical pivot axis PIV1, to allow the chord line D100 of the wing profile to take different values d angle of incidence A1 relative to the apparent wind direction V1. The control unit controls the recording of the internal pressure values measured by the sensor 14 as a function of the angle of incidence value A1 taken by the wing during the pivoting movement of the wing 100. The wing is moved over an angular range suitable for a stall to occur.

A l’étape 730, à partir des mesures de pression internes mesurées par le capteur 14, l’unité de pilotage détermine une valeur A1D_t2 d’angle d’incidence de l’aile correspondant à un décrochage, appelée valeur d’angle de décrochage. Cette valeur A1D_t2 d’angle d’incidence de l’aile est illustrée en avec le décollement du flux référencé DF1. Les mesures de pression enregistrées peuvent être utilisées pour calculer des valeurs d’un paramètre, tel que l’opposé du coefficient de pression (-Cp), en fonction de l’angle d’incidence mesuré, comme illustré en , et permettre ainsi de déterminer un angle de décrochage correspondant en analysant l’évolution de ce paramètre en fonction de l’angle d’incidence A1.In step 730, from the internal pressure measurements measured by the sensor 14, the control unit determines a value A1D_t2 of angle of incidence of the wing corresponding to a stall, called stall angle value . This value A1D_t2 of angle of incidence of the wing is illustrated in with the separation of the flow referenced DF1. The recorded pressure measurements can be used to calculate values of a parameter, such as the opposite of the pressure coefficient (-Cp), based on the measured angle of incidence, as shown in , and thus make it possible to determine a corresponding stall angle by analyzing the evolution of this parameter as a function of the angle of incidence A1.

A l’étape 740, l’unité de pilotage détermine une valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2 de l’aile, en fonction de ladite valeur A1D_t2 d’angle de décrochage, inférieure à ladite valeur d’angle de décrochage. Le secteur angulaire d’incidence autorisé peut ainsi être mis à jour de sorte que comme illustré à la , on obtient un secteur SF1’, qui peut être réduit par rapport au précédent secteur autorisé précédent, tandis que le secteur interdit SD1’ mis à jour a augmenté.In step 740, the control unit determines a safety value of angle of attack A1SD_t2 of the wing, as a function of said stall angle value A1D_t2, less than said stall angle value. The authorized angular sector of incidence can thus be updated so that as illustrated in , we obtain a sector SF1', which can be reduced compared to the previous authorized sector, while the updated prohibited sector SD1' has increased.

A l’étape 750, l’unité de pilotage commande l’orientation de l’aile avec une consigne d’angle d’incidence égale ou inférieure à la valeur de sécurité d’angle d’incidence A1SD_t2, comme illustré à la .In step 750, the control unit controls the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint equal to or less than the angle of incidence safety value A1SD_t2, as illustrated in step 750. .

A l’étape 760, les étapes précédentes sont répétées pour obtenir une nouvelle valeur de sécurité d'angle d’incidence. Autrement dit, la valeur de sécurité d’angle d’incidence, correspondant, en valeur absolue, à l’angle d’incidence maximal autorisé est mis à jour et remplace ainsi l’ancienne valeur de sécurité d’angle d’incidence déterminée utilisée pour générer la consigne de commande d’orientation de l’aile.In step 760, the previous steps are repeated to obtain a new angle of incidence safety value. In other words, the angle of incidence safety value, corresponding, in absolute value, to the maximum authorized angle of incidence is updated and thus replaces the old safety value of determined angle of incidence used to generate the wing orientation control instruction.

La valeur de sécurité d’angle d’incidence peut ainsi être modifiée, temporairement ou non, pour les conditions rencontrées, de manière à améliorer les performances du système.The angle of incidence safety value can thus be modified, temporarily or not, for the conditions encountered, so as to improve the performance of the system.

En cas de décrochage intempestif, i.e. hors phase d’apprentissage, on peut prévoir que le système réduit l'incidence jusqu'au recollement de l'écoulement et donc jusqu'à la restauration des performances aérodynamiques du profil ou à une valeur d’incidence encore inférieure puis relance un processus d’apprentissage pour pouvoir ensuite commander l’orientation de l’aile selon un angle d’incidence de consigne correspondant à la nouvelle valeur d’angle d’incidence maximal autorisé. En variante, on peut prévoir que la valeur constatée du décrochage soit utilisée de la même manière qu’à l’étape 730, i.e. en reprenant le cycle à l’étape 740 en utilisant la valeur de l’angle de décrochage constatée comme résultant de l’étape 730, et donc sans nécessairement relancer un cycle d’apprentissage complet.In the event of an untimely stall, i.e. outside the learning phase, the system can be expected to reduce the angle of attack until the flow recovers and therefore until the aerodynamic performance of the profile or an angle of attack value is restored. even lower then restarts a learning process to then be able to control the orientation of the wing according to a set angle of incidence corresponding to the new maximum authorized angle of incidence value. Alternatively, it can be provided that the observed value of the stall is used in the same way as in step 730, i.e. by restarting the cycle in step 740 using the value of the stall angle observed as resulting from step 730, and therefore without necessarily restarting a complete learning cycle.

L’unité de pilotage se présente par exemple sous la forme d’un processeur et d’une mémoire de données dans laquelle sont stockées des instructions informatiques exécutables par ledit processeur, ou encore sous la forme d’un microcontrôleur.The control unit is for example in the form of a processor and a data memory in which computer instructions executable by said processor are stored, or even in the form of a microcontroller.

Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mise en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de pilotage ou ses modules, peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type circuit logique programmable (ou FPGA qui est l’acronyme de l’anglais field-programmable gate array, ce qui correspond littéralement à réseau de portes programmable in-situ) ou de type circuit intégré propre à une application (ou ASIC qui est l’acronyme de l'anglais application-specific integrated circuit, ce qui correspond littéralement à circuit intégré spécifique à une application). Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.In other words, the functions and steps described can be implemented as a computer program or via hardware components (e.g. programmable gate arrays). In particular, the functions and steps operated by the control unit or its modules can be carried out by instruction sets or computer modules implemented in a processor or controller or be carried out by dedicated electronic components or circuit type components. programmable logic (or FPGA which is the acronym for field-programmable gate array, which literally corresponds to in-situ programmable gate array) or application-specific integrated circuit type (or ASIC which is the acronym from English application-specific integrated circuit, which literally corresponds to integrated circuit specific to an application). It is also possible to combine computer parts and electronic parts.

L’unité de pilotage est ainsi une unité électronique et/ou informatique. Lorsqu’il est précisé que ladite unité est configurée pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants.The control unit is thus an electronic and/or computer unit. When it is specified that said unit is configured to carry out a given operation, this means that the unit comprises computer instructions and the corresponding execution means which make it possible to carry out said operation and/or that the unit comprises electronic components correspondents.

Autres aspectsOther aspects

On peut prévoir que le système 1 comprend un mécanisme de basculement qui permet de basculer l’aile, et éventuellement son support, autour d’un axe horizontal.It can be expected that system 1 includes a tilting mechanism which makes it possible to tilt the wing, and possibly its support, around a horizontal axis.

Le système de basculement permet de déplacer l’aile, et éventuellement son support, entre une position dressée, dans laquelle, à l'état monté du système sur le pont du bateau, elle s'étend perpendiculairement au pont du bateau, et une position basculée, dans laquelle, à l'état monté du système sur le pont du bateau, l’aile s'étend sensiblement parallèlement au pont du bateau.The tilting system makes it possible to move the wing, and possibly its support, between an erect position, in which, in the mounted state of the system on the deck of the boat, it extends perpendicular to the deck of the boat, and a position tilted, in which, in the mounted state of the system on the deck of the boat, the wing extends substantially parallel to the deck of the boat.

Lorsque l’aile s’étend verticalement et pivote autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe de l’aile, c'est-à-dire lors du fonctionnement de l’aile – à l’état vertical de l’aile - et hormis l’éventuelle mobilité de bascule du support autour d’un axe orthogonal à l’axe de l’aile, le support reste fixe par rapport au pont du bateau.When the wing extends vertically and pivots about an axis substantially parallel to the axis of the wing, i.e. during operation of the wing – in the vertical state of the wing - and apart from the possible tilting mobility of the support around an axis orthogonal to the axis of the wing, the support remains fixed in relation to the deck of the boat.

De manière générale, on peut prévoir que le système reprenne tout ou partie des caractéristiques du système générateur de portance décrit dans la demande internationale PCT/FR2022/050268 publiée sous le numéro WO/2022/175622, ou du système décrit dans le brevet déposé sous le numéro EP17165662 et publié sous le numéro EP3235719, en y ajoutant les éléments additionnels présentés ci-dessus, avec en particulier le dispositif de mesure de pression et l’unité de pilotage tels que présentés ci-dessus.In general, it can be expected that the system takes up all or part of the characteristics of the lift generating system described in international application PCT/FR2022/050268 published under number WO/2022/175622, or of the system described in the patent filed under the number EP17165662 and published under the number EP3235719, adding the additional elements presented above, with in particular the pressure measuring device and the control unit as presented above.

L'invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins.The invention is not limited to the embodiments illustrated in the drawings.

De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.Additionally, the term “including” does not exclude other elements or steps. Furthermore, features or steps that have been described with reference to one of the embodiments set forth above may also be used in combination with other features or steps of other embodiments set forth above.

Claims

Method for controlling the angle of incidence (A1) of a lift generating device, called wing (100), of a wind propulsion system (1) relative to the direction of the apparent wind (V1), the wing comprising a hollow body (10), the wing (100) being located in a flow of external air (F1) incident on the wing;
the wind propulsion system (1) comprising:
- a suction device (13) in fluid communication with the hollow body (10);
- at least one suction opening (11) provided in a peripheral wall of the hollow body (10) subjected to said flow of external air (F1) incident on the wing, the suction device (13) generating a flow of air (F2) inside the hollow body (10) from said at least one suction opening (11);
- a device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing;
characterized in that the method comprises the following steps:
a) measurement (710) of the direction of the apparent wind (V1);
b) pivoting movement (720) of the wing (100) around a vertical pivot axis (PIV1), to allow the chord line (D100) of the profile of the wing (100) to take different values angle of incidence (A1) relative to the direction of the apparent wind (V1), and,
c) during the pivoting movement of the wing (100), measurement of said parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing as a function of the angle value d incidence (A1) of the wing (100); and, from the measurement of said parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing, determination (730) of a value (A1D_t2) of angle of incidence of the wing (100) corresponding to a stall, called the stall angle value;
d) determining (740) a safety value of angle of attack (A1SD_t2) of the wing as a function of said value (A1D_t2) of stall angle, the safety value of angle of incidence being , in absolute value, less than said stall angle value;
e) control (750) of the orientation of the wing with an angle of incidence setpoint equal to the angle of incidence safety value (A1SD_t2).

Method according to claim 1, wherein, after a first process of executing steps a) to e) providing a first stall angle value and a first angle of incidence safety value, steps a) to e) are repeated (760) in a second execution process so as to obtain a second stall angle value and a second angle of incidence safety value corresponding to an update of the safety value d 'angle of incidence.

Method according to any one of the preceding claims, in which the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing comprises a pressure sensor system ( 14) configured to measure the pressure in the air flow (F2) inside the hollow body.

Method according to claim 3, wherein the pressure sensor system (14) is configured to measure the pressure in the air flow (F2) inside the hollow body between said at least one suction opening (11 ) and the suction device (13).

A method according to claim 3 or 4, wherein the pressure sensor system (14) comprises a differential pressure sensor type sensor, the differential pressure sensor comprising a pressure tap (P141) which is located inside the hollow body.

Method according to claim 5, in which, the wing (100) comprising a fairing (110) coupled to the peripheral wall of the hollow body (10), the differential pressure sensor comprises a reference pressure tap (P14ref) which is located in the fairing (110).

Method according to any one of the preceding claims, in which the angle of incidence safety value, denoted A1SD1_t2, is calculated according to the formula:
II A1SD1_t2 II = II A1D_t2 II – a _s
with a _s a value, called separation value, strictly positive, and A1D_t2 being the stall angle value.

A method according to claim 7, wherein said spacing value is a predefined value.

Method according to claim 7, wherein said spacing value is a function of the apparent wind speed.

Method according to any one of the preceding claims, in which said value (A1D_t2) of stall angle is determined as being the value of angle of incidence for which the parameter representative of the state of separation of a flow d The air (F1) incident on the wing crosses a threshold value and/or presents a slope value which crosses a threshold value.

Method according to any one of the preceding claims, in which the direction of the apparent wind (V1) is measured using a weather vane positioned on the wing.

Method according to any one of the preceding claims, in which the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing comprises a wall pressure sensor, positioned on the wing in the air flow (F1) incident upstream of said at least one suction opening (11).

Method according to any one of the preceding claims, in which the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing comprises a flexible strip associated with means electronic processing, called electronic penon, positioned on the wing in the air flow (F1) incident upstream of said at least one suction opening (11).

Method according to any one of the preceding claims, in which the device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing comprises a parameter analysis device (s) of operation of the suction device (13).

Wind propulsion system (1) comprising:
- a lift generating device, called a wing (100), the wing comprising a hollow body (10), the wing (100) being intended to be located in an external air flow (F1) incident on the wing ;
- a suction device (13) in fluid communication with the hollow body (10);
- at least one suction opening (11) provided in a peripheral wall of the hollow body (10) capable of being subjected to said flow of external air (F1) incident on the wing, the suction device (13) being configured to generate an air flow (F2) inside the hollow body (10) from said at least one suction opening (11);
- a device for measuring a parameter representative of the state of separation of the air flow (F1) incident on the wing;
- a motorized system (18) for pivoting the wing (100) around a pivot axis (PIV1) parallel to the longitudinal axis (A10) of the hollow body (10);
- a control unit (180) configured to execute the steps of a method of controlling the angle of incidence (A1) of the wing relative to the direction of the apparent wind (V1), the method being in accordance with any of the preceding claims.

Boat equipped with a wind propulsion system according to claim 15, the wind propulsion system being mounted on the deck of the boat.