WO2001008969A1 - Plate-forme mobile telecommandee apte a evoluer dans un milieu tel que l'eau ou l'air - Google Patents

Plate-forme mobile telecommandee apte a evoluer dans un milieu tel que l'eau ou l'air Download PDF

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WO2001008969A1
WO2001008969A1 PCT/FR2000/002131 FR0002131W WO0108969A1 WO 2001008969 A1 WO2001008969 A1 WO 2001008969A1 FR 0002131 W FR0002131 W FR 0002131W WO 0108969 A1 WO0108969 A1 WO 0108969A1
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WO
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platform
platform according
reactors
camera
orientation
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Application number
PCT/FR2000/002131
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Inventor
André SCHAER
Original Assignee
Schaer Andre
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/34—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base
    • B63C11/36—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base of closed type
    • B63C11/42—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base of closed type with independent propulsion or direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/04—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using gyroscopes directly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/16—Control of attitude or depth by direct use of propellers or jets

Definitions

  • the subject of the present invention is a remote-controlled mobile platform capable of operating in an environment such as water or air, in particular for carrying out underwater or aerial reconnaissance.
  • It relates more particularly to an energetically autonomous platform, remotely controllable for example from a control station located on the ground or on a boat floating on water, this platform being equipped with means for transmitting digital data to this control station.
  • broadband such as, for example, those from a digital video camera on board the platform.
  • the invention therefore more particularly aims to solve these problems.
  • a platform having a density close to that of the medium in which it is located and comprising at least two pairs of propellants whose propulsion axes are orientable in two planes parallel to each other and to the longitudinal axis of the platform, means being provided for controlling the platform by adjusting the orientation of said thrusters.
  • each propellant of a pair will have a common axis of rotation with a propellant of the other pair.
  • the propellants may consist of hydraulic reactors capable of generating a flow of water.
  • This reactor may include a suction pump and an acceleration turbine driven by an electric motor powered by a battery of accumulators housed on board the platform.
  • These reactors can also be equipped with a flow orientation nozzle.
  • the aforesaid propellants may consist of propellers driven by electric motors.
  • the vehicle may have a structure similar to that of an airship.
  • each propellant may comprise a gyroscopic unit so as to constitute a set of orientation of the platform independent of the surrounding environment.
  • Figures 1 and 2 are schematic representations of an underwater vehicle seen in profile (Figure 1) and seen from below ( Figure 2);
  • Figures 3 and 4 are axial sections of a thruster seen in profile ( Figure 3) and seen from above ( Figure 4);
  • Figure 5 is a schematic perspective view of an aerial platform
  • FIG. 6 is a comparative table showing the analogies existing between piloting a platform according to the invention and that of a helicopter.
  • the underwater vehicle is composed of a tubular central beam T and four adjustable hydraulic reactors R] to R located on either side of the beam T, namely: - two reactors Ri, R 3 orientable around a common axis X 2 , X 'perpendicular to the longitudinal axis of the beam X l 5 X 2 , and
  • the central tubular beam T may contain a payload comprising sensors making it possible to detect the main parameters useful for piloting (three-axis log, depth gauge. Compass, battery voltage, vertical, gyrometer, etc.), the SEi to SE 4 servomotors commanding the orientation of the reactors Rj to R 4 , the interface circuits for controlling the motors M] to M 4 and the thrusters R ⁇ to R 4 , a lighting headlight and a video camera mounted in a transparent semi-cylindrical bulb BH extending the front end of the central beam T, encoders of information from the sensors as well as from the camera, an optical transmission module "full duplex" on an optical fiber FO connecting the vehicle to a control station located on the ground or floating on water, and batteries of batteries or accumulators for the power of the electronic organs and the propulsion organs.
  • a ballast can also be provided to have an overall density slightly less than 1.
  • this list of elements making up the load on the central beam is not exhaustive. Indeed, this beam could include in addition to or instead of the camera various detection systems such as hydrophones, ultrasound probes, etc.
  • the reactors comprise a tubular enclosure ET whose front part, which has a convex end, delimits a sealed cavity CE in which are housed all the electrical, electronic and electromechanical elements of the propellant.
  • this watertight cavity CE contains the electric motor MP of the reactor, the servomotor SM of the nozzle TO for orienting the flow, the variable speed drive V of the motor MP and a cardan link LC connecting the output shaft of the motor. MP to the drive shaft AT of the turbine TR.
  • the central part of the enclosure delimits a water intake chamber CH opening to the outside via a lateral opening OL and opening into an access orifice OA to the turbine TR.
  • This turbine TR which coaxially extends the rear part of the enclosure ET comprises a fixed nozzle TF in which is pivotally mounted a rotor driven in rotation by the drive shaft AT which passes through the intake chamber CH to come to couple at the output of the LC gimbal device.
  • the fixed nozzle TF is itself extended by the orientable nozzle TO pivotally mounted about an axis X 5 , X ' 5 perpendicular to the longitudinal axis X 4 , X' 4 of the propellant.
  • This nozzle TO are controlled by a servomotor SM via a transmission device comprising an axial transmission shaft AC and a right-angle return mechanism RA.
  • the enclosure ET of the reactor is integral with a support shaft AS, rotatably mounted on the beam T and coupled to a servomotor SE.
  • the base of the structure can be kept, the main axis of the structure remaining horizontal.
  • Maintaining the attitude in all displacement configurations is ensured by controlling the orientable nozzles TO of the reactors, independently of the orientation of the reactors Ri to).
  • the steering is automatically ensured at the level of the platform thanks to the attitude detector.
  • the command and control station to which the platform is connected via the optical fiber FO comprises a processor associated with a screen / keyboard console and a control box with two XY spreaders and an orientation lever of the camera, as well as a video image acquisition system allowing a capture at 25 images / s, a restitution at 4 images / s with memorization of sequences on magnetic and / or optical support.
  • the processor will be equipped with conventional software and software packages, in particular image processing software and control software.
  • An important advantage of the previously described underwater vehicle is that its piloting is very close to that of a rotary wing aircraft.
  • the “mix” allows you to change course more or less quickly while advancing (active thrust) or more or less slowly (retroactive thrust) • the camera orientation lever allows you to orient the camera in a sector of 90 ° .
  • the underwater vehicle may further comprise a device making it possible to provide an orientation control without exerting an action on the water.
  • a device making it possible to provide an orientation control without exerting an action on the water.
  • a device involves, on the one hand, in each of the reactors, a gyroscopic element comprising a flywheel VI driven by an electric motor MV with variable speed and, on the other hand , at the command post, software allowing to act on the orientation of the reactors Ri to R ⁇ and / or on the rotation speed of the motors VI. It is then a question of controlling the value and the orientation of the torque exerted at the barycenter of the underwater vehicle, resulting from the gyroscopic couples generated at the level of the reactors by the gyroscopes.
  • this vehicle may carry out surveillance missions (channels, locks, port areas, aquaculture basins), reconnaissance, pollution, disasters and / or maintenance (hulls, submerged infrastructure).
  • the vehicle can be used for aquaculture research for the study of marine flora and fauna, for the detection and fight against pollution and in the context of hydrology studies.
  • the vehicle consists of an aerodyne having an airship type structure comprising an EG envelope inflated using a gas lighter than air, this envelope carrying a nacelle N of design close to that of the underwater vehicle, in the sense that it also comprises a central beam and four orientable thrusters PO] to PO located on either side of the nacelle, namely:
  • the thrusters PO] to P0 3 consist of HE propellers driven by electric motors.
  • the orientable camera is placed above the nacelle and not in front, as in the previous example.
  • Figure 6 is a comparative table showing the analogies between the piloting of a platform according to the invention and that of a helicopter.
  • Si corresponds to a throttle regulating the thrust (platform) or the general step or Nick (helicopter).
  • the symbol S 2 is that of a thrust reverser lever specific to the platform but which has no equivalent as regards the helicopter.
  • the symbols S 3 , S, S 5 are those of a piloting stick whose lateral displacements act on the list (platform) or roll (helicopter), the forward / rear displacements regulate the depth (platform) and the pitch (helicopter) and the rotation around its axis controls the course (platform) or the yaw (helicopter).
  • Line L 3 only concerns the platform.
  • the flow reversing lever is oriented towards the rear and, consequently, the platform moves back.
  • Line L 4 differs from line L 2 only in that the control stick is pushed forward. The thrusters of the platform are then oriented upwards and the platform therefore initiates a descent. Similarly, this action on the stick causes an action of the cylindrical pitch which tends to make the helicopter descend.
  • Line L 5 In the case where the stick is pulled backwards (line L 5 ), this action causes the thrusters to be oriented downwards and therefore a rise in the platform and a change in the cyclic pitch of the helicopter tending to make it go up.
  • Line L 6 differs from line Li only in that the handle has been moved to the right. This action causes the port thrusters to tilt down and the starboard thrusters up, which results in a right turn of the platform. At the same time, this action causes a variation in the lateral cyclic step of the helicopter which also generates a left turn.
  • the line L g differs from the line L only in that the handle has been turned on itself to the left. This action causes a reduction in the thrust of the port thrusters compared to the starboard thrusters and therefore a change of stationary heading to the right of the platform. With regard to the helicopter, this action causes the action of the rear thruster and therefore also a change of stationary course in the same direction.
  • this vehicle can have many applications, namely, in particular:
  • Land and sea support Land and sea support:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

La plate-forme mobile télécommandée selon l'invention présente une masse volumique voisine de celle du milieu dans lequel elle se trouve et comprend au moins deux paires de propulseurs (R1, R2, - R3, R4) dont les axes de propulsion sont orientables dans deux plans parallèles entre eux et à l'axe longitudinal (X1, X'1) de la plate-forme, des moyens étant prévus pour effectuer un pilotage de la plate-forme en réglant l'orientation desdits propulseurs (R1, R2, - R3, R4).

Description

PLATE-FORME MOBILE TELECOMMANDEE APTE A EVOLUER DANS UN MILIEU TEL QUE L'EAU OU L'AIR.
La présente invention a pour objet une plate-forme mobile télécommandée apte à évoluer dans un milieu tel que l'eau ou l'air, notamment pour effectuer des reconnaissances sous-marines ou aériennes.
Elle concerne plus particulièrement une plate-forme énergétiquement autonome, télécommandable à distance par exemple depuis un poste de commande situé au sol ou sur une embarcation flottant sur l'eau, cette plateforme étant équipée de moyens pour transmettre à ce poste de commande des données numériques à haut débit, telles que, par exemple, celles émanant d'une caméra vidéo numérique embarquée à bord de la plate-forme.
On sait que l'une des grandes difficultés qui se pose lors de la conception d'appareils de ce genre réside dans la résolution de problèmes de stabilité, en particulier à l'état stationnaire, par exemple lors de l'acquisition et du maintien d'une orientation en vue d'effectuer un pointage par exemple d'un détecteur ou d'une caméra sur une cible.
Par ailleurs, dans de nombreuses applications, en particulier lorsque la plateforme est amenée à évoluer en milieu névralgique, hostile ou adverse, il est souhaitable que cette plate-forme soit aussi peu détectable que possible. Ainsi, par exemple, dans le cas d'une plate-forme sous-marine, le problème qui se pose est celui de la suppression de la signature acoustique.
De même, dans le cas d'une plate-forme aérienne, l'un des problèmes qui se pose avec le plus d'acuité est celui de la suppression du bruit.
Il est clair que dans un cas comme dans l'autre, il convient de rendre la plateforme "silencieuse" tout en lui permettant d'évoluer, ne serait ce que pour pointer une cible. Bien entendu, ce problème paraît a priori difficilement soluble puisque la majorité du bruit est engendrée par les moyens de propulsion et/ou de sustentation utilisés qui, en règle générale, sont relativement bruyants par eux-mêmes ou par leur action sur leur environnement.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de résoudre ces problèmes.
Elle propose, à cet effet, une plate-forme présentant une masse volumique voisine de celle du milieu dans lequel elle se trouve et comprenant au moins deux paires de propulseurs dont les axes de propulsion sont orientables dans deux plans parallèles entre eux et à l'axe longitudinal de la plate-forme, des moyens étant prévus pour effectuer un pilotage de la plate-forme en réglant l'orientation desdits propulseurs.
Avantageusement, chaque propulseur d'une paire aura un axe de rotation commun avec un propulseur de l'autre paire.
Dans le cas où le véhicule est destiné à évoluer en milieu aquatique, les propulseurs pourront consister en des réacteurs hydrauliques aptes à engendrer un flux d'eau. Ce réacteur pourra comprendre une pompe d'aspiration et une turbine d'accélération entraînées par un moteur électrique alimenté par une batterie de piles ou d'accumulateurs logée à bord de la plate-forme. Ces réacteurs pourront entre outre être équipés d'une tuyère d'orientation du flux.
Dans le cas où le véhicule est un aéronef, les susdits propulseurs pourront consister en des hélices entraînées par des moteurs électriques. Dans ce cas, le véhicule pourra présenter une structure similaire à celle d'un dirigeable.
Dans tous les cas, chaque propulseur pourra comprendre une unité gyroscopique de manière à constituer un ensemble d'orientation de la plate- forme indépendant du milieu environnant.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un véhicule sous-marin vu de profil (figure 1) et vu de dessous (figure 2) ;
Les figures 3 et 4 sont des coupes axiales d'un propulseur vu de profil (figure 3) et vu de dessus (figure 4) ;
La figure 5 est une représentation schématique, en perspective, d'une plate-forme aérienne ;
La figure 6 est un tableau comparatif faisant apparaître les analogies existant entre le pilotage d'une plate-forme selon l'invention et celui d'un hélicoptère.
Dans les exemples représentés sur les figures 1 à 4, le véhicule sous-marin se compose d'une poutre centrale tubulaire T et de quatre réacteurs hydrauliques orientables R] à R situés de part et d'autre de la poutre T, à savoir : - deux réacteurs Ri, R3 orientables autour d'un axe commun X2, X' perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre Xl 5 X2, et
- deux réacteurs R2, R4 orientables autour d'un axe commun X3, X'3 parallèle à l'axe X2, X'2 et passant par le susdit axe longitudinal Xl5 X
La poutre centrale tubulaire T pourra renfermer une charge utile comprenant des capteurs permettant de détecter les principaux paramètres utiles au pilotage (lochs trois axes, profondimètre. compas, tension batteries, verticale, gyromètre, ...), les servomoteurs SEi à SE4 commandant l'orientation des réacteurs Rj à R4, des circuits d'interface pour la commande des moteurs M] à M4 et des propulseurs R\ à R4, un phare d'éclairage et une caméra vidéo montée dans un bulbe transparent hémicylindrique BH prolongeant l'extrémité avant de la poutre centrale T, des codeurs des informations issues des capteurs ainsi que de la caméra, un module optique de transmission "full duplex" sur une fibre optique FO reliant le véhicule à un poste de commande situé à terre ou flottant sur l'eau, et des batteries de piles ou d'accumulateurs pour l'alimentation des organes électroniques et des organes de propulsion. Un lest peut en outre être prévu pour avoir une masse volumique globale légèrement inférieure à 1.
Bien entendu, cette liste d'éléments composant la charge de la poutre centrale n'est pas exhaustive. En effet, cette poutre pourrait comprendre en plus ou en remplacement de la caméra des systèmes de détection variés tels que des hydrophones, des sondes échographiques, etc ..
Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, les réacteurs comprennent une enceinte tubulaire ET dont la partie antérieure, qui présente une extrémité bombée, délimite une cavité étanche CE dans laquelle sont logés tous les éléments électriques, électroniques et électromécaniques du propulseur. En particulier, cette cavité étanche CE renferme le moteur électrique MP du réacteur, le servomoteur SM de la tuyère TO d'orientation du flux, le variateur de vitesse V du moteur MP et une liaison à cardan LC reliant l'arbre de sortie du moteur MP à l'arbre d'entraînement AT de la turbine TR.
La partie centrale de l'enceinte délimite une chambre d'admission d'eau CH s'ouvrant à l'extérieur par une ouverture latérale OL et débouchant dans un orifice d'accès OA à la turbine TR.
Cette turbine TR qui prolonge coaxialement la partie arrière de l'enceinte ET comprend une tuyère fixe TF dans laquelle est monté pivotant un rotor entraîné en rotation par l'arbre d'entraînement AT qui traverse la chambre d'admission CH pour venir s'accoupler en sortie du dispositif à cardan LC.
La tuyère fixe TF est elle-même prolongée par la tuyère orientable TO montée pivotante autour d'un axe X5, X'5 perpendiculaire à l'axe longitudinal X4, X'4 du propulseur.
Les mouvements de rotation de cette tuyère TO sont commandés par un servomoteur SM par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission comprenant un arbre de transmission axial AC et un mécanisme de renvoi à angle droit RA.
Par ailleurs, dans sa partie médiane, l'enceinte ET du réacteur est solidaire d'un arbre de support AS, monté rotatif sur la poutre T et couplée à un servomoteur SE.
Les quatre degrés de liberté proposés à partir des rotations indépendantes des quatre réacteurs autorisent les mouvements suivants :
1. Translation horizontale en marche avant et en marche arrière. Ce mouvement est obtenu lorsque les quatre réacteurs sont colinéaires avec l'axe de la poutre.
2. Translation montante et descendante oblique et verticale.
Ce mouvement est obtenu lorsque les quatre réacteurs sont orientés de la même manière dans le secteur +/- 180°.
3. Rotation à gauche ou à droite de la structure suivant l'axe principal, avec ou sans translation.
Ce mouvement est obtenu lorsque les deux réacteurs de gauche sont orientés selon un angle +/- θ, tandis que les deux réacteurs de droite sont orientés suivant un angle -/+ θ.
4. Rotation de la structure sur elle-même ou changement de cap.
Ce mouvement est obtenu lorsque les quatre réacteurs sont colinéaires avec l'axe de la poutre, deux réacteurs d'un même côté étant en propulsion dans un sens et les deux autres dans l'autre sens.
Dans tous les cas, l'assiette de la structure peut être conservée, l'axe principal de la structure restant horizontal.
Le maintien de l'assiette dans toutes les configurations de déplacement est assuré par le pilotage des tuyères orientables TO des réacteurs, indépendamment de l'orientation des réacteurs Ri à ). Le pilotage est assuré automatiquement au niveau de la plate-forme grâce au détecteur d'assiette.
La station de commande et de contrôle à laquelle la plate-forme est reliée par l'intermédiaire de la fibre optique FO comprend un processeur associé à une console écran/clavier et à un boîtier de pilotage à deux palonniers XY et un levier d'orientation de la caméra, ainsi qu'un système d'acquisition d'images vidéo permettant une capture à 25 images/s, une restitution à 4 images/s avec mémorisation de séquences sur support magnétique et/ou optique. Bien entendu, le processeur sera équipé de logiciels et de progiciels classiques, notamment de logiciels de traitement d'images et d'un logiciel de pilotage.
Un avantage important du véhicule sous-marin précédemment décrit consiste en ce que son pilotage est très proche de celui d'un aéronef à voilure tournante.
De la même manière que pour le pilotage d'une voilure tournante, les commandes effectuées par les deux palonniers disposent des corrections de neutre et de caractéristique exponentielle permettant d'améliorer la sensibilité de celles-ci au voisinage du neutre. Ainsi,
• le palonnier "main droite" permet :
- suivant Y : montée et descente (équivalent au "pitch")
- suivant X : rotation gauche ou droite suivant l'axe principal (équivalent au "roll")
- le "mix" permet la combinaison de ces mouvements tout en conservant l'assiette
• le palonnier "main gauche" permet :
- suivant Y : marche avant ou arrière (équivalent au "nick") - suivant X : rotation de la structure sur elle-même (équivalent au changement de cap)
- le "mix" permet le changement de cap plus ou moins rapidement en avançant (poussée active) ou plus ou moins lentement (poussée rétroactive) • le levier d'orientation de la caméra permet d'orienter la caméra dans un secteur de 90°.
Avantageusement, le véhicule sous-marin pourra en outre comprendre un dispositif permettant d'assurer une commande d'orientation sans exercer une action sur l'eau. Comme illustré sur les figures 3 et 4, un tel dispositif fait intervenir, d'une part, dans chacun des réacteurs, un élément gyroscopique comprenant un volant d'inertie VI entraîné par un moteur électrique MV à vitesse variable et, d'autre part, au niveau du poste de commande, un logiciel permettant d'agir sur l'orientation des réacteurs Ri à R} et/ou sur la vitesse de rotation des moteurs VI. Il s'agit alors de commander la valeur et l'orientation du couple s'exerçant au niveau du barycentre du véhicule sous-marin, résultant des couples gyroscopiques engendrés au niveau des réacteurs par les gyroscopes.
L'avantage de cette solution consiste en ce qu'elle permet d'orienter le véhicule sans perturber son environnement et, en particulier, sans avoir à engendrer un courant d'eau. En conséquence, pendant la manœuvre, le véhicule demeure silencieux et difficilement détectable.
Comme précédemment mentionné, les applications du véhicule sous-marin sont multiples, tant sur le plan militaire que sur le plan civil.
Dans le domaine militaire, il peut servir à effectuer des reconnaissances de zones portuaires, à évaluer des situations, détecter des sources sonores, surveiller des carènes et aider au commandement. Il pourra également servir d'appui maritime pour identifier et localiser des objectifs, assurer des opérations tactiques et coordonner des actions.
Dans le domaine civil, ce véhicule pourra effectuer des missions de surveillances (chenaux, écluses, zones portuaires, bassins d'aquaculture), de reconnaissances, pollution, sinistres et/ou de maintenance (carènes, infrastructures immergées).
Dans le domaine scientifique, le véhicule pourra être utilisé pour des recherches en aquaculture pour l'étude de la faune et de la flore marine, pour la détection et la lutte contre la pollution et dans le cadre d'études d'hydrologie. Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le véhicule consiste en un aérodyne présentant une structure de type dirigeable comprenant une enveloppe EG gonflée à l'aide d'un gaz plus léger que l'air, cette enveloppe portant une nacelle N de conception voisine de celle du véhicule sous-marin, en ce sens qu'elle comporte également une poutre centrale et quatre propulseurs orientables PO] à PO situés de part et d'autre de la nacelle, à savoir :
- deux propulseurs POj, PO3 orientables autour d'un axe commun perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle N, et
- deux propulseurs P02, P0 orientables autour d'un axe commun, parallèle au susdit axe commun et passant par ledit axe longitudinal.
Toutefois, dans ce cas, les propulseurs PO] à P03 consistent en des hélices HE entraînées par des moteurs électriques. De même, la caméra orientable est placée au-dessus de la nacelle et non au-devant, comme dans l'exemple précédent.
La figure 6 est un tableau comparatif faisant apparaître les analogies existant entre le pilotage d'une plate-forme selon l'invention et celui d'un hélicoptère.
Sur ce tableau, les symboles représentés ligne Li schématisent les organes nécessaires au pilotage qui sont ici les mêmes pour la plate-forme et pour l'hélicoptère, les lignes L2 et L3 indiquant la nature de ces commandes respectivement pour la plate-forme et pour l'hélicoptère.
Le symbole Si correspond à une manette de gaz réglant la poussée (plateforme) ou le pas général ou Nick (hélicoptère) .
Le symbole S2 est celui d'une manette d'inversion de poussée propre à la plate-forme mais qui n'a pas d'équivalent en ce qui concerne l'hélicoptère. Les symboles S3, S , S5 sont ceux d'un manche de pilotage dont les déplacements latéraux agissent sur le gîte (plate-forme) ou le roulis (hélicoptère), les déplacements avant/arrière règlent la profondeur (plate- forme) et le tangage (hélicoptère) et la rotation autour de son axe commande le cap (plate-forme) ou le lacet (hélicoptère).
Les symboles figurant sur les colonnes Ci et C2 schématisent les actions effectuées respectivement par l'hélicoptère et par la plate-forme en fonction de la nature des ordres exercés sur les commandes.
Dans la configuration de la ligne L2, la manette des gaz est poussée, la manette d'inversion est sur l'avant et le manche est à sa position O. La plate-forme, dont les propulseurs sont axés parallèlement à l'axe longitudinal avance, tandis que l'hélicoptère avance en montant.
La ligne L3 ne concerne que la plate-forme. La manette d'inversion de flux est orientée vers l'arrière et, en conséquence, la plate-forme recule.
La ligne L4 ne diffère de la ligne L2 que par le fait que le manche de pilotage est poussé vers l'avant. Les propulseurs de la plate-forme sont alors orientés vers le haut et la plate-forme amorce en conséquence une descente. De même, cette action sur le manche provoque une action du pas cylindrique qui tend à faire descendre l'hélicoptère.
Dans le cas où l'on tire le manche vers l'arrière (ligne L5), cette action provoque l'orientation des propulseurs vers le bas et donc une montée de la plate-forme et une modification du pas cyclique de l'hélicoptère tendant à le faire monter. La ligne L6 ne diffère de la ligne Li que par le fait que le manche a été déplacé vers la droite. Cette action provoque une orientation des propulseurs bâbord vers le bas et des propulseurs tribord vers le haut, ce qui engendre un virage à droite de la plate-forme. Parallèlement, cette action provoque une variation du pas cyclique latéral de l'hélicoptère qui engendre également un virage à gauche.
A l'inverse, et pour des raisons similaires, un déplacement du manche vers la gauche (ligne L7) provoque un virage à gauche de la plate-forme et de l'hélicoptère.
La ligne Lg ne diffère de la ligne L que par le fait que l'on a fait tourner le manche sur lui-même vers la gauche. Cette action provoque une réduction de poussée des propulseurs bâbord par rapport aux propulseurs tribord et donc un changement de cap stationnaire vers la droite de la plate-forme. En ce qui concerne l'hélicoptère, cette action provoque l'action du propulseur arrière et donc également un changement de cap stationnaire dans le même sens.
Une action en sens inverse sur le manche conduit pour des raisons analogues à un changement de cap stationnaire en sens inverse (L9).
Grâce à ces nombreuses analogies, il devient possible d'utiliser pour la plateforme des instruments de pilotage analogues à ceux d'un hélicoptère. De même, il est possible d'adapter des logiciels conçus pour les hélicoptères pour effectuer le pilotage de la plate-forme.
Un autre avantage important de cette solution consiste en ce qu'un pilote d'hélicoptère pourra très rapidement effectuer le pilotage de la plate-forme, sans avoir besoin d'une formation particulière. Grâce aux particularités précédemment évoquées, ce véhicule peut avoir de nombreuses applications, à savoir , notamment :
APPLICATIONS MILITAIRES Surveillance et reconnaissance :
- reconnaissance de zones et de frontières,
- évaluation de situation,
- détection radioélectrique, radioactive, ...
- aide au commandement. Appui terrestre et maritime :
- acquisition, identification et localisation d'objectifs,
- opérations tactiques,
- coordination d'actions.
APPLICATIONS CIVILES
Surveillance et reconnaissance :
- surveillance de rassemblements, manifestations, ...
- surveillance de sites, zones et bases,
- reconnaissance de pollution, sinistres, ... - maintenance de pylônes, aériens d'émission radioélectriques, câbles porteurs et de traction, ...
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
- aérologie et vulcanologie, - météorologie,
- pollution.

Claims

Revendications
1. Plate-forme mobile télécommandée, caractérisée en ce qu'elle présente une masse volumique voisine de celle du milieu dans lequel elle se trouve, et en ce qu'elle comprend au moins deux paires de propulseurs (R]; R - R3, dont les axes de propulsion sont orientables dans deux plans parallèles entre eux et à l'axe longitudinal (Xl 5 X']) de la plate-forme, des moyens étant prévus pour effectuer un pilotage de la plate-forme en réglant l'orientation desdits propulseurs (R^ R2 - R3, R»).
2. Plate-forme selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque propulseur (Rj à d'une paire présente un axe de rotation commun (X , X'2 - X3, X'3) avec un propulseur de l'autre paire.
3. Plate-forme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est destinée à évoluer en milieu aquatique, et en ce que les susdits propulseurs (R[ à Ri) consistent en des réacteurs hydrauliques aptes à engendrer un flux d'eau servant à assurer la susdite propulsion.
4. Plate-forme selon la revendication 3, caractérisée en ce que les susdits réacteurs comprennent une pompe d'aspiration et une turbine d'accélération (TR) entraînées par un moteur électrique (MP) alimenté par une batterie de piles ou d'accumulateurs logés à bord de la plate-forme.
5. Plate-forme selon la revendication 4, caractérisée en ce que les susdits réacteurs (Rj à i) sont équipés d'une tuyère d'orientation du flux (TO) commandée par les susdits moyens de pilotage.
6. Plate-forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque propulseur comprend une unité gyroscopique (MV, VI) de manière à obtenir un ensemble d'orientation de la plate-forme indépendant du milieu dans lequel évolue ladite plate-forme.
7. Plate-forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les susdits réacteurs (R| à R() comprennent une enceinte tubulaire (ET) dont la partie antérieure délimite une cavité étanche (CE) dans laquelle sont logés tous les éléments électriques, électroniques et électromécaniques du propulseur et dont la partie centrale délimite une chambre d'admission d'eau (CH) s'ouvrant à l'extérieur par une ouverture latérale (OL) et débouchant dans un orifice d'accès à une turbine (TR) comprenant une tuyère fixe dans laquelle est monté rotatif un rotor et une tuyère orientable (TO) qui prolonge la tuyère fixe.
8. Plate-forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle porte une caméra vidéo orientable.
9. Plate-forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est connectée par une liaison à fibre optique (FO) à une station de commande et de contrôle comprenant un processeur associé à une console écran/clavier et à un boîtier de pilotage à deux palonniers "main droite" "main gauche" (X, Y) et un levier d'orientation de la caméra.
10. Plate-forme selon la revendication 9, caractérisée en ce que : • le palonnier "main droite" permet :
- suivant Y : montée et descente (équivalent au "pitch")
- suivant X : rotation gauche ou droite suivant l'axe principal (équivalent au "roll") - le "mix" permet la combinaison de ces mouvements tout en conservant l'assiette
• le palonnier "main gauche" permet :
- suivant Y : marche avant ou arrière (équivalent au "nick") - suivant X : rotation de la structure sur elle-même (équivalent au changement de cap)
- le "mix" permet le changement de cap plus ou moins rapidement en avançant (poussée active) ou plus ou moins lentement (poussée rétroactive) . le levier d'orientation de la caméra permet d'orienter la caméra dans un secteur de 90°.
11. Plate-forme selon la revendication 9, caractérisée en ce que la susdite station comprend un système d'acquisition d'images vidéo en provenance de la susdite caméra.
12. Plate-forme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle consiste en un aérodyne présentant une structure de type dirigeable comprenant une enveloppe (EG) gonflée à l'aide d'un gaz plus léger que l'air, cette enveloppe présentant une nacelle (N) équipée de quatre propulseurs orientables (PO] à PO4) situés de part et d'autre de la nacelle.
13. Plate-forme selon la revendication 12, caractérisée en ce que les propulseurs consistent en des hélices (HE) entraînées par des moteurs électriques.
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