WO2017013137A1 - Système de récupération d'un aéronef télépiloté notamment sur une plateforme navale - Google Patents

Système de récupération d'un aéronef télépiloté notamment sur une plateforme navale Download PDF

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WO2017013137A1
WO2017013137A1 PCT/EP2016/067217 EP2016067217W WO2017013137A1 WO 2017013137 A1 WO2017013137 A1 WO 2017013137A1 EP 2016067217 W EP2016067217 W EP 2016067217W WO 2017013137 A1 WO2017013137 A1 WO 2017013137A1
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WO
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aircraft
recovery system
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Julien Pierre Guillaume Moresve
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Dcns
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    • B64F1/02—Ground or aircraft-carrier-deck installations for arresting aircraft, e.g. nets or cables
    • B64F1/025—Ground or aircraft-carrier-deck installations for arresting aircraft, e.g. nets or cables using decelerating or arresting beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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    • B64C25/68—Arrester hooks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/50—Glider-type UAVs, e.g. with parachute, parasail or kite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/30—Launching, take-off or landing arrangements for capturing UAVs in flight by ground or sea-based arresting gear, e.g. by a cable or a net
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/60—Take-off or landing of UAVs from a runway using their own power

Definitions

  • the present invention relates to a recovery system of a remotely piloted aircraft including a naval platform.
  • These tracks comprise, for example, launching means such as catapulting means and recovery means, for example with stop or gates or other, to ensure the safe launch and recovery of these aircraft.
  • the harpoon and grid systems can not be used for all types of aircraft of this nature and in particular those with fixed or flexible wings.
  • the object of the invention is therefore to propose improvements to this type of system.
  • the subject of the invention is a system for recovering a remotely piloted aircraft, in particular on a naval platform, characterized in that the aircraft comprises hook-shaped means adapted to hang a guide member, connected to the platform and adapted to guide the aircraft to a fall mat placed on a corresponding landing area of the platform.
  • the hook-shaped means are attached to the end of a connecting member which hangs under the aircraft and is associated with motorized winch means, carried by the aircraft;
  • the motorized winch means comprise means for damping / braking the fall of the aircraft on the fall mat;
  • the guide member comprises means in the form of an arch extending across the platform near the landing zone;
  • the arch is angularly offset with respect to the longitudinal axis of the platform
  • the arch is offset by an angle in a range of 0 to 60 ° relative to the longitudinal axis of the platform;
  • the means in the form of an arch are inclined with respect to the normal to the bridge by an angle of between 10 and 45 °;
  • the guide member is removable
  • the fall mat is formed by an inflatable mat having at least one vent and connected to a source of pressurized air supply;
  • the pressurized air supply source is formed by a compressor
  • the aircraft is a flexible wing aircraft
  • the aircraft is a paramotor; -
  • the coefficient of friction between the hook-shaped means and the guide member is less than or equal to 0.4.
  • FIGS. 1, 2, 3 and 4 represent different views of a remotely piloted aircraft in the approach and hooking phase of a guiding member of a naval platform such as a surface ship, and
  • FIGS. 1, 2, 3 and 4 an approach phase has been illustrated for a remotely piloted aircraft of a naval platform, such as a surface ship.
  • the platform is designated by the general reference 1 and the remotely piloted aircraft is designated by the general reference 2.
  • the platform is constituted for example by a frigate or a corvette.
  • the aircraft can for example be in the form of a flexible wing aircraft and in particular in the form of a paramotor.
  • a paramotor is a flying device, in which a propulsion system is hung under a parachute sail.
  • the aircraft can load a payload to a mission, such as for example monitoring missions, intelligence, etc ..
  • the aircraft comprises means in the form of a hook, for example means in the form of grapple, which hang under it, when the aircraft is close to the platform.
  • a grapple proper designated by the general reference 4, attached to the end of a connecting member 5, such as for example a cable or other, so that this connecting member and the grapple are caused to hang under the aircraft.
  • This connecting member 5 can also for example be associated with motorized winch means, carried by the aircraft.
  • these motorized winch means may be adapted to unwind the grapple under the aircraft, from a storage position to an extended position, when the aircraft approaches the naval platform for recovery.
  • the aircraft 2 is then piloted to come over the naval platform so that the grapple-shaped means 3 suspended under this aircraft, hang a guide member, designated by the general reference 6, connected to the platform and which is adapted to guide the aircraft to a fall mat, designated by the general reference 7, and placed on a corresponding landing area of the platform, designated by the general reference 8.
  • a guide member designated by the general reference 6, connected to the platform and which is adapted to guide the aircraft to a fall mat, designated by the general reference 7, and placed on a corresponding landing area of the platform, designated by the general reference 8.
  • the guide member 6 is for example in the form of a bow extending across the platform near the landing zone.
  • the arch 6 extends across the platform 1 and is angularly offset relative to the longitudinal axis of this platform.
  • An arch offset by an angle in a range of 0 to 60 ° with respect to the longitudinal axis of the platform may be considered.
  • this angle is about 45 °.
  • This shift allows the pilot of the aircraft to bring it to get closer to this platform, without going into the turbulence generated at the rear of the platform by the superstructure of it.
  • the pilot judges that the aircraft is close enough, it triggers the operation of the motorized winch means if necessary, to unroll a quantity of connecting cable and lower the grapple under the aircraft.
  • it is inclined relative to the normal to the bridge by an angle between 10 and 45 °. Preferably it is inclined by 20 °.
  • the coefficient of friction between the hook and the hoop is such that the hook slides on the hoop. This coefficient of friction is less than or equal to 0.4.
  • the grapple means and the motorized winch means if the aircraft is equipped may include means for damping / braking the fall of the aircraft on the fall mat.
  • this drop mat may have a falling damping structure and be formed for example by an air mat or air cushion, inflatable, provided with at least one air exhaust vent and connected for example to a source of pressurized air supply.
  • This source may for example be constituted by a compressor of the appropriate type, embedded on board the platform.
  • this type of recovery systems can then be implemented on platforms of any size and in particular of limited size.
  • this type of system can be implemented on platforms such as frigates or corvettes, which are equipped for example with landing areas of rotary wing aircraft.
  • the guide bar 6 and the fall mat 7, may for example be removable.
  • this structure makes it possible to dissipate the energy of the landing of the aircraft in a fall mat.
  • Such a system is also tolerant to certain navigation uncertainties of the platform and the aircraft because of the cooperation between the grapple means and the guide bar, which makes it possible to bring the aircraft back to an optimum position above the platform before triggering recovery.

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Abstract

Ce système de récupération d'un aéronef télépiloté (1), notamment sur une plateforme navale (2), est caractérisé en ce que l'aéronef comporte des moyens (3, 4) en forme de crochet adaptés pour accrocher un organe de guidage (6), relié à la plateforme et adapté pour guider l'aéronef (1) vers un tapis de chute (7) placé sur une zone d'appontage correspondante (8) de la plateforme.

Description

Système de récupération d'un aéronef télépiloté notamment sur une plateforme navale
La présente invention concerne un système de récupération d'un aéronef télépiloté notamment sur une plateforme navale.
On sait que de tels aéronefs télépilotés, c'est-à-dire en fait des aéronefs se présentant par exemple sous la forme par exemple de drones sans pilote humain à bord, sont de plus en plus souvent embarqués sur des plateformes navales, pour remplir des missions de plus en plus variées.
Si l'on met de côté les difficultés inhérentes à de telles opérations, le lancement et la récupération de ce type d'aéronefs sur des plateformes navales de grande taille, telles que par exemple des porte-avions, ne posent pas de gros problèmes.
En effet de telles plateformes disposent de surfaces et en particulier de pistes conçues pour ce type d'opérations.
Ces pistes comportent en effet par exemple des moyens de lancement comme des moyens de catapultage et des moyens de récupération par exemple à brins d'arrêt ou à barrières ou autres, permettant d'assurer le lancement et la récupération en toute sécurité de ces aéronefs.
On conçoit cependant que le nombre de plateformes capables de recevoir ce type de moyens est très limité.
On a également proposé d'utiliser des aéronefs télépilotés à voilure tournante ou à voilure souple sur des plateformes de plus petite taille, telles que par exemple des frégates, des corvettes voire des navires encore plus petits ou dont la surface immergée est limitée comme par exemple sur des navires tels que des sous-marins évoluant en surface.
Mais dans ce cas également, se posent des problèmes liés par exemple à l'instabilité ou aux mouvements de l'aéronef et/ou de la plateforme, par exemple lorsque celle-ci se déplace dans une mer agitée, lorsque les conditions météorologiques notamment de vent sont dégradées ou autre.
En effet, on sait qu'il est, dans ces cas, extrêmement difficile de faire décoller en toute sécurité un drone par exemple à voilure tournante.
Il est encore plus difficile de le faire atterrir.
Pour tenter de résoudre une partie de ces problèmes, la demanderesse a déjà proposé d'équiper des drones à voilure tournante, notamment de harpons d'accrochage, adaptés pour coopérer avec des grilles d'ancrage d'une zone d'appontage d'un navire de surface. Ces moyens permettent d'améliorer la sécurité en particulier de l'appontage et du maintien en position de l'aéronef sur la zone d'appontage.
Mais en dépit de toutes ces améliorations, il a été constaté que des progrès devaient encore être réalisés dans la sécurisation notamment de la récupération de ce type d'aéronefs.
Par ailleurs les systèmes à harpon et grille ne peuvent pas être utilisés pour tous les types d'aéronefs de cette nature et en particulier ceux à voilure fixe ou souple.
Le but de l'invention est donc de proposer des améliorations à ce type de systèmes.
A cet effet, l'invention a pour objet un système de récupération d'un aéronef télépiloté, notamment sur une plateforme navale, caractérisé en ce que l'aéronef comporte des moyens en forme de crochet adaptés pour accrocher un organe de guidage, relié à la plateforme et adapté pour guider l'aéronef vers un tapis de chute placé sur une zone d'appontage correspondante de la plateforme.
Suivant d'autres caractéristiques du système selon l'invention, prises seules ou en combinaison :
- les moyens en forme de crochet sont fixés à l'extrémité d'un organe de liaison qui pend sous l'aéronef et est associé à des moyens formant treuil motorisé, portés par l'aéronef ;
- les moyens formant treuil motorisé comportent des moyens d'amortissement/freinage de la chute de l'aéronef sur le tapis de chute ;
- l'organe de guidage comporte des moyens en forme d'arceau s'étendant en travers de la plateforme à proximité de la zone d'appontage ;
- l'arceau est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal de la plateforme ;
- l'arceau est décalé d'un angle compris dans une fourchette de 0 à 60° par rapport à l'axe longitudinal de la plateforme ;
- les moyens en forme d'arceau sont inclinés par rapport à la normale au pont d'un angle compris entre 10 et 45° ;
- l'organe de guidage est amovible ;
- le tapis de chute est formé par un tapis gonflable muni d'au moins un évent et raccordé à une source d'alimentation en air sous pression ;
- la source d'alimentation en air sous pression est formée par un compresseur ;
- le tapis de chute est amovible ;
- l'aéronef est un aéronef à voilure souple ;
- l'aéronef est un paramoteur ; - le coefficient de frottement entre les moyens en forme de crochet et l'organe de guidage est inférieur ou égal à 0,4.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- les figures 1 , 2, 3 et 4 représentent différentes vues d'un aéronef télépiloté en phase d'approche et d'accrochage d'un organe de guidage d'une plateforme navale telle qu'un navire de surface, et
- les figures 5, 6 et 7 illustrent la récupération finale de cet aéronef sur un tapis de chute, entrant dans la constitution d'un système selon l'invention.
On a en effet illustré sur ces figures, et en particulier sur les figures 1 , 2, 3 et 4, une phase d'approche d'un aéronef télépiloté d'une plateforme navale, telle qu'un navire de surface.
Sur ces figures, la plateforme est désignée par la référence générale 1 et l'aéronef télépiloté est désigné par la référence générale 2.
Dans l'exemple illustré, la plateforme est constituée par exemple par une frégate ou une corvette.
Bien entendu, d'autres types de plateformes y compris des sous-marins, peuvent être envisagés.
On notera que dans l'exemple décrit en regard de ces figures, l'aéronef peut par exemple se présenter sous la forme d'un aéronef à voilure souple et en particulier sous la forme d'un paramoteur.
En résumé, un paramoteur est un appareil volant, dans lequel un système de propulsion est accroché sous une voile formant parachute.
Ces paramoteurs étant bien connus dans l'état de la technique, on n'entrera pas plus dans le détail de leur description.
On notera simplement que dans l'application envisagée, l'aéronef peut embarquer une charge utile à une mission, telle que par exemple des missions de surveillance, de renseignement, etc ..
Dans le système selon l'invention et comme cela est illustré sur ces figures, l'aéronef comporte des moyens en forme de crochet, par exemple des moyens en forme de grappin, qui pendent sous celui-ci, lorsque l'aéronef est proche de la plateforme.
Ces moyens en forme de grappin sont désignés par la référence générale 3 sur ces figures.
Ces moyens comportent en fait un grappin proprement dit, désigné par la référence générale 4, fixé à l'extrémité d'un organe de liaison 5, tel que par exemple un câble ou autre, de sorte que cet organe de liaison et le grappin sont amenés à pendre sous l'aéronef.
Cet organe de liaison 5 peut également par exemple être associé à des moyens formant treuil motorisé, portés par l'aéronef.
A titre d'exemple, ces moyens formant treuil motorisé peuvent être adaptés pour dérouler le grappin sous l'aéronef, depuis une position de rangement vers une position déployée, lorsque l'aéronef s'approche de la plateforme navale en vue de sa récupération.
Comme cela est illustré sur ces figures, l'aéronef 2 est alors piloté pour venir au- dessus de la plateforme navale afin que les moyens en forme de grappin 3 suspendus sous cet aéronef, viennent accrocher un organe de guidage, désigné par la référence générale 6, relié à la plateforme et qui est adapté pour guider l'aéronef vers un tapis de chute, désigné par la référence générale 7, et placé sur une zone d'appontage correspondante de la plateforme, désignée par la référence générale 8.
Comme cela est illustré, l'organe de guidage 6 se présente par exemple sous la forme d'un arceau s'étendant en travers de la plateforme à proximité de la zone d'appontage.
Comme cela est également visible, l'arceau 6 s'étend en travers de la plateforme 1 et est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal de cette plateforme.
Un arceau décalé d'un angle compris dans une fourchette de 0 à 60° par rapport à l'axe longitudinal de la plateforme peut être envisagé. De préférence cet angle est d'environ 45°.
Ce décalage permet au pilote de l'aéronef d'amener celui-ci à se rapprocher de cette plateforme, sans passer dans les turbulences générées à l'arrière de la plateforme par la superstructure de celui-ci.
Ceci facilite l'approche.
De plus ceci permet d'éviter, dans le cas où l'aéronef n'accroche pas l'arceau, que ce dernier ne soit pas projeté contre la superstructure de la plateforme.
On conçoit alors que, lors de cette phase d'approche et d'accrochage telle qu'illustrée sur les figures 1 , 2, 3 et 4, le pilote amène l'aéronef en phase de rapprochement de la plateforme.
Lorsque le pilote juge que l'aéronef est suffisamment proche, il déclenche le fonctionnement des moyens formant treuil motorisé le cas échéant, pour dérouler une quantité de câble de liaison et faire descendre le grappin sous l'aéronef.
Le pilote amène alors l'aéronef au-dessus de la plateforme, jusqu'au moment où le grappin accroche l'arceau. Cet arceau permet alors de centrer, si nécessaire, l'aéronef au-dessus de la plateforme et en particulier au-dessus du tapis de chute disposé sur la zone d'appontage de cette plateforme.
En effet l'arceau est incliné en direction du pont et du coussin d'air.
En particulier, il est incliné par rapport à la normale au pont d'un angle compris entre 10 et 45°. De préférence il est incliné de 20°.
Le coefficient de frottement entre le crochet et l'arceau est tel que le crochet glisse sur l'arceau. Ce coefficient de frottement est inférieur ou égal à 0.4.
Le fait d'avoir un arceau incliné par rapport à la normale au pont permet de bien amener l'aéronef au centre de l'arceau pour que ce dernier s'affale sur le coussin.
Ceci est aussi lié au coefficient de frottement entre le crochet et l'arceau qui doit permettre un glissement de ce crochet sur l'arceau.
Ceci permet alors par exemple de mieux positionner l'aéronef au-dessus de la plateforme et en particulier de la zone d'appontage et de façon plus spécifique par rapport au tapis de chute prévu sur celle-ci.
Une fois dans cette position et comme cela est illustré sur les figures 5, 6 et 7, il suffit au pilote, par exemple, de réduire la puissance ou de couper les moyens de motorisation de l'aéronef télépiloté, pour provoquer la chute de celui-ci sur le tapis de chute.
Ceci est illustré sur les figures 5, 6 et 7, où l'on voit respectivement que l'aéronef se rapproche du tapis, et tombe sur le tapis et s'affale sur le tapis, la voilure étant couchée.
Bien entendu, les moyens formant grappin et les moyens formant treuil motorisé si l'aéronef en est équipé, peuvent comporter des moyens d'amortissement/freinage de la chute de l'aéronef sur le tapis de chute.
En fait, ce tapis de chute peut présenter une structure d'amortissement de chute et être formé par exemple par un tapis ou coussin d'air, gonflable, muni d'au moins un évent d'échappement d'air et raccordé par exemple à une source d'alimentation en air sous pression.
Cette source peut par exemple être constituée par un compresseur de type approprié, embarqué à bord de la plateforme.
Comme cela a été décrit précédemment, ce type de systèmes de récupération peut alors être implanté sur des plateformes de n'importe quelles tailles et en particulier de tailles limitées. En particulier, ce type de systèmes peut être implanté sur des plateformes telles que des frégates ou des corvettes, qui sont équipées par exemple de zones d'appontage d'aéronefs à voilure tournante.
Dans ce cas, l'arceau de guidage 6 et le tapis de chute 7, peuvent par exemple être amovibles.
Ils peuvent alors n'être mis en place que pour assurer la récupération d'un aéronef tel que décrit précédemment.
Ceci permet de libérer la plateforme et en particulier sa zone d'appontage, pour d'autres utilisations, telles que par exemple la mise en œuvre c'est-à-dire le décollage et l'appontage d'aéronefs de tailles plus importantes comme par exemple des hélicoptères ou autres.
On conçoit alors que cette structure permet de dissiper l'énergie de l'atterrissage de l'aéronef dans un tapis de chute.
Un tel système est également tolérant à certaines incertitudes de navigation de la plateforme et de l'aéronef en raison de la coopération entre les moyens formant grappin et l'arceau de guidage, celui-ci permettant de ramener l'aéronef en position optimale au- dessus de la plateforme avant de déclencher la récupération.
Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Système de récupération d'un aéronef télépiloté (1 ), notamment sur une plateforme navale (2), caractérisé en ce que l'aéronef comporte des moyens (3, 4) en forme de crochet adaptés pour accrocher un organe de guidage (6), relié à la plateforme et adapté pour guider l'aéronef (1 ) vers un tapis de chute (7) placé sur une zone d'appontage correspondante (8) de la plateforme.
2. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens (3, 4) en forme de crochet sont fixés à l'extrémité d'un organe de liaison (5) qui pend sous l'aéronef et est associé à des moyens formant treuil motorisé, portés par l'aéronef.
3. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens formant treuil motorisé comportent des moyens d'amortissement/freinage de la chute de l'aéronef (1 ) sur le tapis de chute (7).
4. - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de guidage comporte des moyens en forme d'arceau (6) s'étendant en travers de la plateforme à proximité de la zone d'appontage (8).
5. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'arceau (6) est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal de la plateforme.
6. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arceau (6) est décalé d'un angle compris dans une fourchette de 0 à 60° par rapport à l'axe longitudinal de la plateforme.
7. - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens en forme d'arceau sont inclinés par rapport à la normale au pont d'un angle compris entre 10 et 45°.
8.- Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de guidage (6) est amovible.
9. - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis de chute (7) est formé par un tapis gonflable muni d'au moins un évent et raccordé à une source d'alimentation en air sous pression.
10. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 9, caractérisé en ce que la source d'alimentation en air sous pression est formée par un compresseur.
1 1 . - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis de chute (7) est amovible.
12. - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aéronef (1 ) est un aéronef à voilure souple.
13. - Système de récupération d'un aéronef selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'aéronef (1 ) est un paramoteur.
14. - Système de récupération d'un aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coefficient de frottement entre les moyens en forme de crochet et l'organe de guidage est inférieur ou égal à 0,4.
PCT/EP2016/067217 2015-07-23 2016-07-19 Système de récupération d'un aéronef télépiloté notamment sur une plateforme navale WO2017013137A1 (fr)

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