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WO2014067563A1 - Plate-forme mobile telecommandee apte a evoluer dans un milieu tel que l'eau et l'air - Google Patents

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

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WO2014067563A1
WO2014067563A1 PCT/EP2012/071496 EP2012071496W WO2014067563A1 WO 2014067563 A1 WO2014067563 A1 WO 2014067563A1 EP 2012071496 W EP2012071496 W EP 2012071496W WO 2014067563 A1 WO2014067563 A1 WO 2014067563A1
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WO
WIPO (PCT)
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platform
air
marine
rotation
propellers
Prior art date
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PCT/EP2012/071496
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English (en)
Inventor
André SCHAER
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to PCT/EP2012/071496 priority Critical patent/WO2014067563A1/fr
Publication of WO2014067563A1 publication Critical patent/WO2014067563A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
    • B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/70—Convertible aircraft, e.g. convertible into land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/293—Foldable or collapsible rotors or rotor supports
    • 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
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/004—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned autonomously operating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H7/00—Propulsion directly actuated on air
    • B63H7/02—Propulsion directly actuated on air using propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • B64U2101/31—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography for surveillance

Definitions

  • the present invention relates to a remotely controlled mobile platform adapted to evolve in a medium such as water and air, in particular for performing underwater and aerial reconnaissance.
  • It relates more particularly to an energy-autonomous platform remotely controllable from a control station located on the ground or on a surface vessel, this platform being equipped with means for receiving the pilot data from said control station. / control and to transmit to it the data from onboard sensors aboard said platform, such as a video camera, a geo-location device, a sonar, a bathymetry device, an acoustic navigation beacon , physicochemical sensors or others.
  • sensors aboard said platform such as a video camera, a geo-location device, a sonar, a bathymetry device, an acoustic navigation beacon , physicochemical sensors or others.
  • this platform is as little detectable as possible.
  • the question that arises is that of the deletion of the radiofrequency signature.
  • the question that arises is that of the suppression of the acoustic signature.
  • the French patent FR 2 796 217 proposes a remotely controlled mobile platform able to evolve in a medium such as water or air; said platform is characterized in that it has a density close to that of the medium in which it is located and in that it comprises at least two pairs of steerable thrusters in two planes parallel to each other and to the axis longitudinal of the platform.
  • the platform is equipped with hydraulic reactors; as for the aerial version, it comprises a dirigible type structure. It is clear that these two configurations are not compatible in the case of a remote controlled mobile platform able to evolve in a medium such as water and air. The invention therefore more particularly aims to solve these problems.
  • a platform comprising two pairs of thrusters whose propulsion axes are orientable in two planes parallel to each other and to the longitudinal axis of the platform, knowing that said thrusters comprise an electric motor which can driving in rotation is a propeller marine propeller or a tractive air propeller, switching coupling between one or the other being effected by reversing the direction of rotation of said electric motor.
  • said thrusters comprise an electric motor which can driving in rotation is a propeller marine propeller or a tractive air propeller, switching coupling between one or the other being effected by reversing the direction of rotation of said electric motor.
  • the platform will be equipped with a device for transmitting information between said autonomous platform and a transmitting / receiving station, as described in French patent FR 2 792 478 published on July 13, 2001.
  • This mode of information transmission via an optical fiber meets the bandwidth requirements imposed for the real-time transfer of video images; it also meets the requirements defined above, namely:
  • the question which arises is that of the deletion of the radiofrequency signature, - in the case of the acoustic location of an underwater platform, the issue is the removal of the acoustic signature.
  • the four propellers will be able to operate thanks to the action of the marine propellers, in propulsive mode, the blades of aerial propellers will be folded under the effect of the flow aquatic, offering low resistance to underwater propulsion.
  • the four thrusters can operate through the action of aerial propellers, in tractive mode, the blades of aerial propellers will be deployed under the centrifugal effect , marine propellers offering low resistance to air propulsion.
  • the platform intended to evolve in an air and aquatic environment, will be energetically autonomous, thanks to batteries whose stored energy density is high.
  • the configuration of the thrusters in terms of orientation and servocontrol of the speed of rotation of the propellers, in the aquatic environment will be different from that in the air. More specifically, in the aquatic environment, the orientation of the four propellers will be variable depending on the desired trajectory of the platform (horizontal navigation, diving or climbing), and the rotational speeds of the propellers marine propellers will vary according to the propulsion speed and course change. In the air environment, the four thrusters will be oriented vertically, the aerial propellers being tractive, and the rotational speeds of these will be variable according to the desired trajectory of the platform (ascent, descent, forward, reverse and Change of direction) ; this mode of operation is similar to that of a swashplate of a rotary wing.
  • this mode of propulsion whether in the aquatic environment or in the air, will allow starboard / port turning maneuvers, ascent / descent without any rudder.
  • the mechanical design of the platform will be such that its density is very slightly less than the density of the aquatic environment, and compatible with the thrust of the thrusters in an air environment.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrammatic representations of a mobile platform according to the invention in a marine configuration seen from above (FIG. 1) and seen in profile (FIG. 2),
  • FIGS. 3 and 4 are diagrammatic representations of the mobile platform of FIGS. 1 and 2 in aerial configuration seen from above (FIG. 3) and in profile view (FIG. 4),
  • FIG. 5 is a cross-section of a thruster for the platform of FIGS. 1 to 4, in marine configuration, and - Figure 6 is a cross section of the thruster of Figure 5 in air configuration.
  • the mobile platform consists of a tubular central beam T and four orientable thrusters Pi to P 4 situated on either side of the beam T, namely:
  • two thrusters P 2 , P 4 orientable about a common axis X 3 , X ' 3 , parallel to the axis X 2 , X' 2 , and perpendicular to the longitudinal axis Xi, X'i.
  • the central beam T may contain, at each of its ends, a video camera shooting associated with a lighting headlight, or possibly a night vision camera with image intensifier or an infrared camera; these different cameras will be mounted in a hemispherical transparent bulb B3 ⁇ 4, BH 2 , extending the ends, respectively front and rear, of the central beam T; in the illustrated example, it also comprises an inertial unit for controlling the orientation of the thrusters and the speed of rotation of the propellers concerned so as to maintain the horizontal attitude of the platform in the absence of maneuvers made to from an unrepresented control / command station.
  • This central beam T may also include sensors intended to transmit information to the control / command station relating to the medium concerned, marine or air; these sensors are advantageously adapted to the medium concerned so as to facilitate the control of the platform.
  • the sensors intended for the marine environment may be as follows:
  • sensors intended for the air environment may be:
  • the central beam T is also equipped with an information transmission device between the platform and the control / command station, as described in French patent FR 2 792 478 published on July 13, 2001.
  • This device comprises a coil of optical fiber that can rotate freely about an axis perpendicular to the longitudinal axis Xi, ⁇ , thus allowing the optical fiber to unfold as and when the progress of the platform; this device is advantageously located under the central beam T, preferably in the central position; in addition, said coil comprises a device for converting optical information into electrical information and vice versa; the electrical information is then transmitted to an electronic module, not shown, located in the central beam, by means of rotating electrical joints, said electronic module ensuring on the one hand the transmission of the control information to the four thrusters Pi, P 2 , P 3 , P 4 , and on the other hand the transmission of information from the various sensors and in particular the video images.
  • the aforesaid coil may comprise a sheath of small diameter (about 900 ⁇ ) comprising three optical fibers, each of which will have a diameter of 250 ⁇ , thus enabling the simultaneous transmission of video images from the front and rear cameras, the artificial horizon, pilot data and data from RS 422 or RS 485 sensors.
  • the four thrusters P 1, P 3 - P 2 , P 4 each comprise a tabular structure TU 1 , TU 3 - TU 2 , TU 4 respectively , whose principal axes ⁇ , ⁇ 3 - ⁇ 2 , ⁇ 4 , respectively pivot about the axes X 2 , X ' 2 and X 3 , X' 3 , essentially +/- 90 ° on either side of an initial position situated in the plane containing the three aforesaid axes X 15 X ' 1 , X 2 , X' 2 and X 3 , X ' 3 .
  • the axes of the tubular structures fulfill the conditions: ⁇ , ⁇ 3 perpendicular to X 2 , X ' 2 and ⁇ 2 , ⁇ 4 perpendicular to X 3 , X' 3 .
  • tubular structures TUi, TU 3 - TU 2 , TU 4 are integral with supports, respectively SU], SU 3 - SU 2 , SU, the main axes of which are collinear respectively with the axes X 2 , X ' 2 and X 3. , X ' 3 .
  • the four thrusters P ls P 3 - P 2 , P 4 are in "marine" configuration
  • the marine propellers, respectively HMj, HM 3 - HM 2 , HM, located at the rear of each thruster, are propellant type.
  • the aerial propellers respectively HA 1 ⁇ HA 3 - HA 2 , HA 4 , located at the front of each thruster, they are represented folded backwards under the effect of a stream of water.
  • the directions of rotation of the four marine propellers HMi, HM 3 - HM 2 , HM 4 will be such that the rotation of the two helices adjacent to the same helix will be of opposite direction; more specifically, the rotation of the forward port and starboard port propellers will be, for example, clockwise; the rotation of the starboard and starboard propellers will therefore be counter-clockwise.
  • the two port and starboard aft propellers will be propulsive with a right step; the two starboard propellers forward and port side propeller will be propulsive with a step to the left.
  • This configuration of the rotational directions of the propellers thus makes it possible to avoid a rolling effect during the displacement of the platform.
  • the four propellers P 15 P 3 - P 2 , P 4 are in the "overhead" configuration, the marine propellers, respectively HMi, HM 3 - HM, HM 4 , located at the rear thrusters, are immobile.
  • the aerial propellers HAi, HA 3 - HA 2 , HA 4 located at the front, they are unfolded under the centrifugal effect.
  • the directions of rotation of the four aerial propellers HA 15 HA 3 - HA 2 , HA 4 are such that the rotation of the two helices adjacent to the same helix are of opposite direction; in a more precise way, the rotation port and starboard port forward propellers are, for example, clockwise; the rotation of the starboard bow and starboard propellers are therefore counter-clockwise.
  • the two propellers port forward and starboard rear are tractive with a step to the left; the two starboard propellers forward and port side are tractive with a step to the right.
  • the four thrusters P ls P 3 - P 2 , P 4 respectively have the axes ⁇ , ⁇ 3 - ⁇ 2 , ⁇ perpendicular to the plane containing the three aforementioned axes Xi, ⁇ , X 2 , X ' 2 and X 3 , X ' 3 .
  • the thruster P comprises a tabular enclosure TU whose main axis ⁇ is the so-called propulsion axis; orthogonally to the axis of propulsion ⁇ , the axis X, X ', said axis of rotation of the thruster P, is the main axis of a support SU; the tubular enclosure TU and its support SU pivot in the vicinity of a rotary joint JT by means of a hollow shaft A3, integral with the free end of the support SU, which hollow shaft A3 is rotatably mounted relative to a base EM thanks to two bearings R5, R6; the base EM is integral with the central beam T, not shown.
  • the hollow shaft A3 comprises, in the vicinity of its free end, a pinion PII, which meshes with a pinion PI2 driving a servomotor SM integral with the base EM.
  • the tightness of the assembly TU, SU, and EM is provided by a seal J6 in contact with the central beam T, and by a joint J5 of the rotary joint JT;
  • the hollow shaft A3 allows the passage of the electrical conductors connecting the various components contained in the thruster towards the control and control members located in the central beam T.
  • the SU support includes a booster power battery and a VA variator; Furthermore, it comprises a sealed connector, not shown, for recharging the battery.
  • the tabular enclosure TU comprises a motor MO with double shaft outputs; it is electrically powered by said battery BA through said variator VA, which makes it possible to vary the direction of rotation and the rotational speed of said motor MO.
  • the motor MO comprises, in the vicinity of each of its shaft ends, the female part EMU, EM21, of two conical clutches, respectively EM1, EM2; these two female parts EMU, EM21 are slidably mounted on the respective shaft outputs of the motor MO via a helical ramp, not shown, allowing, in the direction of rotation of the motor, to be driven in rotation and to slide axially in two opposite directions.
  • each of the female parts EM11, EM21, two male parts, respectively, EM12, EM22, integral respectively propeller shafts, respectively Al, A2, are rotatably mounted by means of bearings, respectively RI , R2, and R3, R4, in the tabular enclosure TU.
  • a marine propulsion propeller HM is integral with the free end of the shaft A1; likewise, an aerial tractive propeller HA is integral with the free end of the shaft A2; the tightness of the shaft Al is provided by two rotating joints Jl, J2; likewise, the tightness of the shaft A2 is ensured by two rotating joints J3, J4.
  • a cylindrical casing CA integral with the tabular enclosure TU, channels the flow of water.
  • the aerial tractive propeller HA comprises a hub HAc integral with the free end of the shaft A2; this hub comprises two pivot axes of two propeller blades HAa, HAb; thus, these two blades can rotate about an axis, respectively Aa, Ab; their stroke respectively is limited firstly by contact with the tubular enclosure TU, and secondly by a stop located in the propeller hub HAc, not shown.
  • the blades of propellers HAa, HAb will be folded, in contact with the tabular enclosure TU; in case of rotation of the A2 tree, these will be deployed and become tractive.
  • the thruster P is in the so-called “marine” configuration; in Figure 6, the thruster P is in the so-called "air” configuration.
  • the mechanical design of the platform according to the invention is such that its density is between 1 and 0.8 times, and preferably between 0.998 and 0.996 times, the density of the aquatic environment.
  • the mechanical design of the platform, according to the invention is such that its mass is between 1 and 0.5 times, and preferably between 0.8 times and 0.5 times, the thrust of thrusters P t to P 4 in the air.
  • the piloting of the mobile platform, according to the invention will be such that a strong analogy between the two modes known as "marine” and "aerial” will make it possible to exploit the same controls from two "right-hand” pedals and "Left hand", each having two degrees of freedom along the horizontal axes longitudinal OX and transverse OY.
  • the rudder "right hand” will be devoted to throttle control and change of course; the "left hand” rudder will devolve to the modification of the platform attitude.
  • the choice of mode, “marine” or “air”, will be made from a simple two-position switch; Of course, the choice of mode, “marine” or “air”, will affect several factors that affect the operation of each of the four propellers.
  • the control of the mobile platform is similar to that of a rotary wing, knowing that it can evolve in a medium such as water and air indifferently along three orthonormal axes longitudinal Ox, transverse Oy and vertical Oz.
  • the four thrusters Pi, P 3 -P 2 , P 4> respectively pivot about the axes X 2 , X ' 2 and X 3 , X' 3 , of +/- 90 ° around a initial position located in the plane containing the three aforementioned axes X 1; X ' 1? X 2 , X ' 2 and X 3 , X' 3 ,
  • the four thrusters Pi, P 3 - P 2 , P respectively have the axes A h ⁇ 3 - ⁇ 2 , ⁇ 4 , perpendicular to the plane containing the three aforesaid axes X l5 ⁇ , X 2 , X ' 2 and X 3 , X' 3 .
  • the rudder "right hand” is devolved to the control of the gases and the change of course in the following way:
  • the "left-handed" rudder is dedicated to modifying the attitude of the platform as follows:
  • the steering of the mobile platform is similar to that of a rotary wing, knowing that it can evolve indifferently according to the three orthonormal axes Ox, Oy and Oz; only the water / air mode switch determines the choice of medium such as water or air.
  • the platform evolves in an air environment, approaches the vertical surface of the water until it floats naturally and, thanks to the air / water commutation, the direction engine rotation reverses, driving the marine propellers, the thrusters are oriented dive incidence, the aerial propeller folds under the effect of the flow of water; the platform evolves in the marine environment.
  • the platform evolving in the marine environment approaches the vertical surface of the water until it floats naturally and, thanks to the water / air switching, the propellants are oriented in a vertical position, the direction of rotation of the engines are reversed, causing the aerial propellers unfolding under the centrifugal effect, the marine propellers being immobile; the platform rises from the surface of the water and evolves in an air environment.
  • the sequences of reversal of the direction of rotation of the motors and orientation of the thrusters are different.
  • the throttle control right-hand rudder, according to OY
  • the throttle control left hand rudder, according to OY
  • the platform is adapted to pose, as a rotary wing, on the ground or on the deck of a building surface.

Landscapes

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Abstract

L'invention est une plate-forme mobile destinée à être télécommandée comprenant deux paires de propulseurs (Ρ1, P2; P3, P4) ayant des axes de propulsion respectifs (Δ1, Δ2; Δ3, Δ4) orientables dans deux plans parallèles entre eux et à un axe longitudinal (X1, Χ'1) de la plate-forme, chaque propulseur comprenant une hélice marine (HM1, HM2; HM3, HM4) et une hélice aérienne (HA1, HA2; HA3, HA4) respectives, et, un moteur (M1, M2 - M3, M4) pour entraîner en rotation les hélices marine et aérienne, la plateforme comprenant aussi des moyens pour commuter un couplage entre le moteur et l'une ou l'autre des hélices, en inversant le sens de rotation du moteur. Une telle plateforme peur constituer un drone apte à évoluer tant dans les airs que dans les eaux.

Description

PLATE-FORME MOBILE TELECOMMANDEE APTE A EVOLUER DANS UN MILIEU TEL QUE L'EAU ET L'AIR.
La présente invention concerne une plate-forme mobile télécommandée apte à évoluer dans un milieu tel que l'eau et l'air, notamment pour effectuer des reconnaissances sous-marines et aériennes.
Elle concerne plus particulièrement une plate-forme énergétiquement autonome, télécommandable à distance depuis une station de contrôle/commande située au sol ou sur un bâtiment de surface, cette plateforme étant équipée de moyens pour recevoir les données de pilotage en provenance de ladite station de contrôle/commande et pour transmettre à celle- ci les données issues de capteurs embarqués à bord de ladite plate-forme, tels qu'une caméra vidéo, un dispositif de géo-localisation, un sonar, un dispositif de bathymétrie, une balise de navigation acoustique, des capteurs physicochimiques ou autres.
Par ailleurs, dans de nombreuses applications, en particulier lorsque la plate- forme 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 de la télécommande radio d'une plate-forme aérienne, la question qui se pose est celle de la suppression de la signature radiofréquence. De même, dans le cas de la localisation acoustique d'une plate-forme sous- marine, la question qui se pose est celle de la suppression de la signature acoustique. Ces deux exigences se conjuguent dans le cas d'une plate-forme télécommandée apte à évoluer dans un milieu tel que l'eau et l'air, notamment pour effectuer des reconnaissances sous-marines et aériennes.
Il est clair que dans un cas comme dans l'autre, il convient de rendre la plate- forme « 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 engendré par les moyens de propulsion et/ou de sustentation utilisés qui, en règle générale, sont relativement bruyants. On sait, par ailleurs, 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 visuel ou autre. A ce titre, le brevet français FR 2 796 217, publié le 2 février 2001, propose une plate-forme mobile télécommandée apte à évoluer dans un milieu tel que l'eau ou l'air ; ladite plate-forme est 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 orientables dans deux plans parallèles entre eux et à l'axe longitudinal de la plate-forme.
En version sous-marine, la plate-forme est équipée de réacteurs hydrauliques ; quant à la version aérienne, elle comporte une structure de type dirigeable. Il est clair que ces deux configurations ne sont pas compatibles dans le cas d'une plate-forme mobile télécommandée apte à évoluer dans un milieu tel que l'eau et l'air. L'invention a donc plus particulièrement pour but de résoudre ces problèmes.
Elle propose, à cet effet, une plate-forme comprenant 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, sachant que lesdits propulseurs comprennent un moteur électrique pouvant entraîner en rotation soit une hélice marine propulsive, soit une hélice aérienne tractive, la commutation de couplage entre l'une ou l'autre s 'effectuant par l'inversion du sens de rotation dudit moteur électrique. Ainsi, l'orientation des axes de propulsion des propulseurs, la variation de la vitesse de rotation des hélices, et le mode de propulsion marine ou aérienne, selon le choix du sens de rotation du moteur électrique, permettent de faire évoluer la plate-forme dans l'eau et dans l'air, en répondant aux exigences de pilotage dans ces deux milieux.
Avantageusement, la plate-forme sera équipée d'un dispositif de transmission d'informations entre ladite plate-forme autonome et un poste d'émission/réception, tel que décrit dans le brevet français FR 2 792 478 publié le 13 juillet 2001.
Ce mode de transmission d'informations par l'intermédiaire d'une fibre optique, fonctionnant en « full duplex » répond aux exigences de bande passante imposée pour le transfert en temps réel d'images vidéo ; il répond également aux exigences définies précédemment, à savoir :
- dans le cas de la télécommande radio d'une plate-forme aérienne, la question qui se pose est celle de la suppression de la signature radiofréquence, - dans le cas de la localisation acoustique d'une plate-forme sous-marine, la question qui se pose est celle de la suppression de la signature acoustique. Ainsi, dans le cas où la plate-forme est destinée à évoluer en milieu aquatique, les quatre propulseurs pourront fonctionner grâce à l'action des hélices marines, en mode propulsif, les pales d'hélices aériennes seront repliées sous l'effet du flux aquatique, offrant une faible résistance à la propulsion sous- marine.
De même, dans le cas où la plate-forme est destinée à évoluer en milieu aérien, les quatre propulseurs pourront fonctionner grâce à l'action des hélices aériennes, en mode tractif, les pales d'hélices aériennes seront déployées sous l'effet centrifuge, les hélices marines offrant une faible résistance à la propulsion aérienne.
Avantageusement, la plate-forme, destinée à évoluer en milieu aérien et aquatique, sera énergétiquement autonome, grâce à des batteries dont la densité d'énergie stockée est élevée.
Bien entendu, la configuration des propulseurs, en termes d'orientation et d'asservissement de la vitesse de rotation des hélices, en milieu aquatique sera différente de celle en milieu aérien. Plus précisément, en milieu aquatique, l'orientation des quatre propulseurs sera variable en fonction la trajectoire souhaitée de la plate-forme (navigation horizontale, en plongée ou en ascension), et les vitesses de rotation des hélices marines étant propulsives seront variables selon la vitesse de propulsion et le changement de cap. En milieu aérien, les quatre propulseurs seront orientés verticalement, les hélices aériennes étant tractives, et les vitesses de rotation de celles-ci seront variables en fonction de la trajectoire souhaitée de la plate-forme (ascension, descente, marche avant, marche arrière et changement de cap) ; ce mode de fonctionnement est analogue à celui d'un plateau cyclique d'une voilure tournante.
Par conséquent, ce mode de propulsion, qu'il soit en milieu aquatique ou en milieu aérien, permettra d'effectuer les manœuvres de virage tribord/bâbord, ascension/descente sans aucune gouverne.
Bien entendu, la conception mécanique de la plate-forme sera telle que sa masse volumique soit très légèrement inférieure à la densité du milieu aquatique, et compatible avec la poussée des propulseurs en milieu aérien.
Dans les deux cas, une centrale inertielle permettra de rétablir l'assiette horizontale de la plate-forme, en l'absence de manœuvres effectuées à partir de la station de contrôle/commande. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
- les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'une plateforme mobile selon l'invention en configuration marine vue de dessus (figure 1) et vue de profil (figure 2),
- les figures 3 et 4 sont des représentations schématiques de la plateforme mobile des figures 1 et 2 en configuration aérienne vue de dessus (figure 3) et vue de profil (figure 4),
- la figure 5 est une coupe transversale d'un propulseur pour la plate- forme des figures 1 à 4, en configuration marine, et - la figure 6 est une coupe transversale du propulseur de la figure 5 en configuration aérienne.
Dans les exemples représentés sur les figures 1 à 4, la plate-forme mobile se compose d'une poutre centrale tubulaire T et de quatre propulseurs orientables Pi à P4 situés de part et d'autre de la poutre T, à savoir :
- deux propulseurs Pi, P3 orientables autour d'un axe commun X2, X'2 perpendiculaire à l'axe longitudinal X X , et
- deux propulseurs P2, P4 orientables autour d'un axe commun X3, X'3, parallèle à l'axe X2, X'2, et perpendiculaire à l'axe longitudinal Xi, X'i.
La poutre centrale T peut contenir, à chacune de ses extrémités, une caméra vidéo de prise de vue associée à un phare d'éclairage, ou éventuellement une caméra de vision nocturne à intensificateur d'images ou une caméra infrarouge ; ces différentes caméras seront montées dans un bulbe transparent hémisphérique B¾, BH2, prolongeant les extrémités, respectivement avant et arrière, de la poutre centrale T ; dans l'exemple illustré, elle comporte également une centrale inertielle permettant d'asservir l'orientation des propulseurs et la vitesse de rotation des hélices concernées de manière à maintenir l'assiette horizontale de la plate-forme en l'absence de manœuvres effectuées à partir d'une station de contrôle/commande non représentée.
Cette poutre centrale T peut également comporter des capteurs destinés à transmettre en direction de la station de contrôle/commande des informations afférentes au milieu concerné, marin ou aérien ; ces capteurs sont avantageusement adaptés au milieu concerné de manière à faciliter le pilotage de la plate-forme.
A titre d'exemple, et d'une manière non exhaustive, les capteurs destinés milieu marin, peuvent être les suivants :
- une sonde échographique,
- un hydrophone, - une sonde de bathymétrie,
- une balise de navigation sous-marine,
- des capteurs physico-chimiques (turbidité, salinité, pH,...). De même, les capteurs destinés au milieu aérien ; pourront être les suivants :
- altimètre,
- GPS.
Et d'une manière générale, destinés aux deux types de milieu :
- capteur de température externe,
- horizon artificiel,
- mesureur des tensions des batteries,
- pointeur laser. La poutre centrale T est par ailleurs équipée d'un dispositif de transmission d'informations entre la plate-forme et la station de contrôle/commande, tel que décrit dans le brevet français FR 2 792 478 publié le 13 juillet 2001.
Ce dispositif, non représenté, comporte une bobine de fibre optique pouvant tourner librement autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal Xi, ΧΊ, permettant ainsi à la fibre optique de se dérouler au fur et à mesure de l'avancement de la plate-forme ; ce dispositif est situé avantageusement sous la poutre centrale T, de préférence en position centrale ; par ailleurs, ladite bobine comprend un dispositif permettant de convertir les informations optiques en informations électriques et réciproquement ; les informations électriques sont ensuite transmises à un module électronique, non représenté, situé dans la poutre centrale, par l'intermédiaire de joints tournants électriques, ledit module électronique assurant d'une part la transmission des informations de pilotage aux quatre propulseurs Pi, P2, P3, P4, et d'autre part la transmission des informations en provenance des différents capteurs et notamment les images vidéo. Avantageusement, la susdite bobine pourra comporter une gaine de faible diamètre (environ 900 μηι) comprenant trois fibres optiques, chacune d'elle aura un diamètre de 250 μιη, permettant ainsi la transmission simultanée des images vidéo en provenance des caméras avant et arrière, de l'horizon artificiel, des data de pilotage et des data issues des capteurs sous protocole RS 422 ou RS 485.
Dans l'exemple illustré par les figures 1 à 4, les quatre propulseurs P], P3 - P2, P4, comprennent chacun, une structure tabulaire respectivement TUi, TU3 - TU2, TU4, dont les axes principaux Δι, Δ3 - Δ2, Δ4, pivotent respectivement autour des axes X2, X'2 et X3, X'3, essentiellement de +/- 90° de part et d'autre d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes Xl5 X'i, X2, X'2 et X3, X'3. Les axes des structures tubulaires remplissent les conditions: Δι, Δ3 perpendiculaires à X2, X'2 et Δ2, Δ4 perpendiculaires à X3, X'3.
Ces dites structures tubulaires TUi, TU3 - TU2, TU4 sont solidaires de supports, respectivement SU], SU3 - SU2, SU , dont les axes principaux sont colinéaires respectivement avec les axes X2, X'2 et X3, X'3.
Ces quatre ensembles, TUySUi, TU2/SU2 - TU3/SU3, TU4/SU4, constituent les quatre propulseurs Pi, P3 - P2, P4 ; chacun d'entre eux est relié à la poutre centrale T par l'intermédiaire d'un joint tournant étanche respectif situé dans l'embase respective, parmi les quatre embases EMi, EM3 - EM2, EM4, chaque embase étant solidaire de la poutre centrale T. En considérant que l'avant de la plateforme est constitué du bulbe BHl, c'est à dire que la marche avant de la plate-forme mobile se fait vers la droite, les quatre propulseurs Pj, P2, P3, P4 sont dénommés de la manière suivante :
- Pi : propulseur bâbord avant P)5
- P2 : propulseur bâbord arrière P2,
- P3 : propulseur tribord avant P3, et
- P4 : propulseur tribord arrière P4. Dans la configuration illustrée par les figures 1 et 2, les quatre propulseurs Pls P3 - P2, P4 sont en configuration « marine », les hélices marines, respectivement HMj, HM3- HM2, HM , situées à l'arrière de chaque propulseur, sont de type propulsif.
Quant aux hélices aériennes, respectivement HA1} HA3 - HA2, HA4, situées à l'avant de chaque propulseur, elles sont représentées repliées vers l'arrière sous l'effet d'un flux d'eau. Les sens de rotation des quatre hélices marines HMi, HM3 - HM2, HM4 seront tels que la rotation des deux hélices adjacentes à une même hélice seront de sens opposé ; d'une manière plus précise, la rotation des hélices bâbord avant et tribord arrière seront, par exemple, dans le sens horaire ; la rotation des hélices tribord avant et bâbord arrière seront par conséquent dans le sens antihoraire.
Ainsi, les deux hélices bâbord avant et tribord arrière seront propulsives avec un pas à droite ; les deux hélices tribord avant et bâbord arrière seront propulsives avec un pas à gauche.
Cette configuration des sens de rotation des hélices permet ainsi d'éviter un effet de roulis durant le déplacement de la plate-forme.
Dans la configuration illustrée par les figures 3 et 4, les quatre propulseurs Pl5 P3 - P2, P4 sont en configuration « aérienne », les hélices marines, respectivement HMi, HM3 - HM , HM4, situées à l'arrière des propulseurs, sont immobiles.
Quant aux hélices aériennes HAi, HA3 - HA2, HA4, situées à l'avant, elles sont dépliées sous l'effet centrifuge.
De même que précédemment, les sens de rotation des quatre hélices aériennes HAl5 HA3 - HA2, HA4 sont tels que la rotation des deux hélices adjacentes à une même hélice sont de sens opposé ; d'une manière plus précise, la rotation des hélices bâbord avant et tribord arrière sont, par exemple, dans le sens horaire ; la rotation des hélices tribord avant et bâbord arrière sont par conséquent dans le sens antihoraire.
Ainsi, les deux hélices bâbord avant et tribord arrière sont tractives avec un pas à gauche ; les deux hélices tribord avant et bâbord arrière sont tractives avec un pas à droite.
Cette configuration des sens de rotation des hélices permet ainsi d'assurer un plan de sustentation quasiment horizontal de la plate-forme. On pourra aisément admettre qu'en configuration « marine », les quatre propulseurs P1} P3- P2, P4 pivotent respectivement autour des axes X2, X'2 et X3, X' 3, de +/- 90° autour d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes Xls X'1; X2, X'2 et X3, X'3. Dans la configuration « aérienne », les quatre propulseurs Pls P3 - P2, P4 ont respectivement les axes Δι, Δ3 - Δ2, Δ perpendiculaires au plan contenant les trois susdits axes Xi, ΧΊ, X2, X'2 et X3, X'3.
On va maintenant décrire plus en détails l'un des propulseurs P1-P4, sous la référence générique P, en référence aux figures 5 et 6.
Le propulseur P comprend une enceinte tabulaire TU dont l'axe principal Δ est l'axe dit de propulsion ; orthogonalement à l'axe de propulsion Δ, l'axe X, X', dit axe de rotation du propulseur P, est l'axe principal d'un support SU ; l'enceinte tabulaire TU et son support SU pivotent au voisinage d'un joint tournant JT par l'intermédiaire d'un arbre creux A3, solidaire de l'extrémité libre du support SU, lequel arbre creux A3 est monté rotatif relativement à une embase EM grâce à deux roulements R5, R6 ; l'embase EM est solidaire de la poutre centrale T, non représentée. L'arbre creux A3 comprend, au voisinage de son extrémité libre, un pignon PII, lequel s'engrène avec un pignon PI2 d'entraînement d'un servomoteur SM solidaire de l'embase EM. L'étanchéité de l'ensemble TU, SU, et EM est assurée par un joint J6 en contact avec la poutre centrale T, et par un joint J5 du joint tournant JT ; par ailleurs, l'arbre creux A3 permet le passage des conducteurs électriques reliant les différents composants contenus dans le propulseur en direction des organes de commande et de contrôle situés dans la poutre centrale T.
Le support SU comprend une batterie d'alimentation électrique du propulseur et un variateur VA ; par ailleurs, il comprend un connecteur étanche, non représenté, permettant la recharge de la batterie. L'enceinte tabulaire TU comprend un moteur MO à double sorties d'arbre ; celui-ci est alimenté électriquement par ladite batterie BA au travers dudit variateur VA, lequel permet de faire varier le sens de rotation et la vitesse de rotation dudit moteur MO. Le moteur MO comprend, au voisinage de chacune de ses extrémités d'arbre la partie femelle EMU, EM21, de deux embrayages coniques, respectivement EM1, EM2 ; ces deux parties femelles EMU, EM21 sont montées coulissantes sur les sorties d'arbre respectives du moteur MO par l'intermédiaire d'une rampe hélicoïdale, non représentée, permettant, selon le sens de rotation du moteur, d'être entraînée en rotation et de coulisser axialement dans deux directions opposées.
En vis-à-vis de chacune des parties femelles EM11, EM21, deux parties mâles, respectivement, EM12, EM22, solidaires respectivement des arbres d'hélice, respectivement Al, A2, sont montées rotatives par l'intermédiaire de roulements, respectivement RI, R2, et R3, R4, dans l'enceinte tabulaire TU. Une hélice propulsive marine HM est solidaire de l'extrémité libre de l'arbre Al ; de même, une hélice tractive aérienne HA est solidaire de l'extrémité libre de l'arbre A2 ; l'étanchéité de l'arbre Al est assurée par deux joints tournants Jl, J2 ; de même, l'étanchéité de l'arbre A2 est assurée par deux joints tournants J3, J4.
Ainsi, selon le sens de rotation du moteur MO, celui-ci entraînera soit l'hélice propulsive marine HM, soit l'hélice tractive aérienne HA. De manière à améliorer le rendement de l'hélice propulsive marine HM, un carter cylindrique CA, solidaire de l'enceinte tabulaire TU, canalise le flux d'eau.
L'hélice tractive aérienne HA comprend un moyeu HAc solidaire de l'extrémité libre de l'arbre A2 ; ce moyeu comprend deux axes de pivotement de deux pales d'hélice HAa, HAb ; ainsi, ces deux pales peuvent pivoter autour d'un axe, respectivement Aa, Ab ; leur course respectivement est limitée d'une part, par le contact avec l'enceinte tabulaire TU, et d'autre part, par une butée située dans le moyeu d'hélice HAc, non représentée.
Ainsi, en l'absence de rotation de l'arbre A2, notamment sous l'effet d'un flux d'eau, les pales d'hélices HAa, HAb, seront repliées, en contact avec l'enceinte tabulaire TU ; en cas de rotation de l'arbre A2, celles-ci seront déployées et deviendront tractives. A la figure 5, le propulseur P est en configuration dite « marine » ; à la figure 6, le propulseur P est en configuration dite « aérienne ».
La conception mécanique de la plate-forme, selon l'invention, est telle que sa masse volumique soit comprise entre 1 fois et 0,8 fois, et de préférence entre 0,998 fois et 0,996 fois, la densité du milieu aquatique. De même, la conception mécanique de la plate-forme, selon l'invention, est telle que sa masse soit comprise entre 1 fois et 0,5 fois, et de préférence entre 0,8 fois et 0,5 fois, la poussée des propulseurs Pt à P4 en milieu aérien. Le pilotage de la plate-forme mobile, selon l'invention, sera telle qu'une forte analogie entre les deux modes dits « marin » et « aérien » permettra d'exploiter les mêmes commandes à partir de deux palonniers « main droite » et « main gauche », chacun disposant de deux degrés de liberté selon les axes horizontaux longitudinal OX et transversal OY.
Le palonnier « main droite » sera dévolu à la commande des gaz et au changement de cap ; le palonnier « main gauche » sera dévolu à la modification de l'assiette de la plate-forme. Le choix du mode, soit « marin » soit « aérien », sera effectué à partir d'un simple commutateur à deux positions ; bien entendu, le choix du mode, « marin » ou « aérien », interviendra sur plusieurs facteurs qui concernent le fonctionnement de chacun des quatre propulseurs. Ainsi, compte tenu des actions effectuées par l'intermédiaire des deux palonniers « main droite » et « main gauche » et du commutateur de choix du mode « marin » ou « aérien », le pilotage de la plate-forme mobile, selon l'invention, s'apparente à celui d'une voilure tournante, sachant qu'elle peut évoluer dans un milieu tel que l'eau et l'air d'une manière indifférente selon trois axes orthonormés longitudinal Ox, transversal Oy et vertical Oz.
D'une manière plus précise, le commutateur "configuration marine / configuration aérienne", ou plus simplement dit le commutateur "eau/air" intervient à trois niveaux :
- sur l'orientation principale des propulseurs,
- sur le sens de rotation des quatre moteurs électriques, - sur les commandes du palonnier « main gauche ».
Concernant l'orientation principale des propulseurs :
- en configuration « marine », les quatre propulseurs Pi, P3- P2, P4> pivotent respectivement autour des axes X2, X'2 et X3, X'3, de +/- 90° autour d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes X1; X'1? X2, X'2 et X3, X'3,
- en configuration « aérienne », les quatre propulseurs Pi, P3 - P2, P ; ont respectivement les axes Ah Δ3 - Δ2, Δ4, perpendiculaires au plan contenant les trois susdits axes Xl5 ΧΊ, X2, X'2 et X3, X'3.
Concernant le sens de rotation des quatre moteurs électriques, il sera dans un sens en configuration « marine » et en sens inverse en configuration « aérienne », de sorte que selon le sens de rotation du moteur, celui-ci entraîne respectivement soit l'hélice propulsive marine HM, soit l'hélice tractive aérienne HA.
Par ailleurs, le sens de rotation des quatre moteurs est tel que :
- en configuration « marine » :
· les hélices propulsives marines bâbord avant et tribord arrière tournent dans le sens horaire, et
• les hélices propulsives marines bâbord arrière et tribord avant tournent dans la sens antihoraire ;
- en configuration « aérienne » :
· les hélices tractives aériennes bâbord avant et tribord arrière tournent dans le sens horaire, et
• les hélices tractives aériennes bâbord arrière et tribord avant tournent dans le sens antihoraire.
Il faut noter que le sens de rotation du moteur est effectivement inversé selon la configuration « marine » ou « aérienne », sachant que les sens de rotation des hélices marines ou aériennes sont vus respectivement côté anière ou côté avant du moteur.
Concernant les commandes du palonnier « main gauche », elles seront telles que :
- en configuration « marine » :
selon les axes OX et OY, elles agiront sur l'orientation de chacun des quatre propulseurs,
- en configuration « aérienne » :
selon les axes OX et OY, elles agiront sur les vitesses de rotation de chacun des quatre moteurs.
Le palonnier « main droite » est dévolu à la commande des gaz et au changement de cap de la manière suivante :
- selon l'axe OY :
cette commande permet de faire varier la vitesse de rotation Ω des quatre moteurs de Ω = 0 à Ω = Qmax, selon les sens décrits précédemment ; les appellations correspondantes, selon les configurations, sont les suivantes :
· en configuration « marine » : poussée,
• en configuration « aérienne » voilure fixe : gaz (throttle),
• en configuration « aérienne » voilure tournante : pas général (nick).
Bien entendu, les vitesses de rotation des quatre moteurs seront, à tout instant, équivalentes.
- selon l'axe OX :
cette commande permet de faire varier l'orientation de la plate- forme vers la droite ou vers la gauche, l'assiette étant horizontale ; les appellations correspondantes, selon les configurations, sont les suivantes :
• en configuration « marine » : cap, • en configuration « aérienne » voilure fixe : palonnier (rudder),
• en configuration « aérienne » voilure tournante : lacet (twist).
D'une manière plus précise :
• en configuration « marine » :
cap à tribord :
moteurs bâbord avant et bâbord arrière : Ω > 0
moteurs tribord avant et tribord arrière : Ω = 0
cap à bâbord :
moteurs bâbord avant et bâbord arrière : Ω = 0,
moteurs tribord avant et tribord arrière : Ω > 0.
• en configuration « aérienne » :
lacet à tribord :
Ω (moteurs bâbord avant et tribord arrière) > Ω (moteurs bâbord arrière et tribord avant),
lacet à bâbord :
Ω (moteurs bâbord avant et tribord arrière) < Ω (moteurs bâbord arrière et tribord avant).
Le palonnier « main gauche » est dévolu à la modification de l'assiette de la plate-forme de la manière suivante :
- selon l'axe OY :
cette commande permet de faire varier l'incidence de la plate-forme dans un plan vertical contenant l'axe principal de ladite plate-forme; les appellations correspondantes, selon les configurations, sont les suivantes :
• en configuration « marine » : profondeur,
• en configuration « aérienne » voilure fixe : volet (elevator),
• en configuration « aérienne » voilure tournante : tangage (pitch). D'une manière plus précise :
• en configuration « marine » :
plongée :
orientation des propulseurs bâbord avant, bâbord arrière, tribord avant et tribord arrière : a < 0,
remontée :
orientation des propulseurs bâbord avant, bâbord arrière, tribord avant et tribord arrière : a > 0. en configuration « aérienne » :
vers le bas :
Ω (moteurs bâbord avant et tribord avant) < Ω (moteurs bâbord arrière et tribord arrière),
vers le haut :
Ω (moteurs bâbord avant et tribord avant) > Ω (moteurs bâbord arrière et tribord arrière). selon l'axe OX :
cette commande permet de faire varier l'incidence de la plate-forme dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe principal de ladite plateforme; les appellations correspondantes, selon les configurations, sont les suivantes :
• en configuration « marine » : gîte,
• en configuration « aérienne » voilure fixe : aileron (ailvator),
• en configuration « aérienne » voilure tournante : roulis (roll).
D'une manière plus précise :
• en configuration « marine » :
gîte à tribord :
orientation des propulseurs bâbord avant, bâbord arrière : a > 0 ; orientation des propulseurs tribord avant et tribord arrière : a < 0, gîte à bâbord :
orientation des propulseurs bâbord avant, bâbord arrière : a < 0 ; orientation des propulseurs tribord avant et tribord arrière : a > 0.
• en configuration « aérienne » :
gîte à tribord :
Ω (moteurs bâbord avant et bâbord arrière) > Ω (moteurs tribord avant et tribord arrière),
gîte à bâbord :
Ω (moteurs bâbord avant et bâbord arrière) < Ω (moteurs tribord avant et tribord arrière).
Ainsi, grâce aux actions effectuées par l'intermédiaire des deux palonniers « main droite » et « main gauche », le pilotage de la plate-forme mobile, selon l'invention, s'apparente à celui d'une voilure tournante, sachant qu'elle peut évoluer d'une manière indifférente selon les trois axes orthonormés Ox, Oy et Oz ; seul le commutateur de mode eau/air conditionne le choix du milieu tel que l'eau ou l'air.
Deux transitions de milieux eau/air sont envisageables de la manière suivante :
- pour effectuer la transition air/eau, la plate-forme évoluant en milieu aérien, s'approche à la verticale de la surface de l'eau jusqu'à mise en flottaison naturelle puis, grâce à la commutation air/eau, le sens de rotation des moteurs s'inversent, entraînant les hélices marines, les propulseurs s'orientent en incidence de plongée, les hélices aériennes se replient sous l'effet du flux d'eau ; la plate-forme évolue en milieu marin.
- Pour effectuer la transition eau/air, la plate-forme évoluant en milieu marin s'approche à la verticale de la surface de l'eau jusqu'à mise en flottation naturelle puis, grâce à la commutation eau/air, les propulseurs s'orientent en position verticale, le sens de rotation des moteurs s'inversent, entraînant les hélices aériennes se déployant sous l'effet centrifuge, les hélices marines étant immobiles ; la plate-forme s'élève de la surface de l'eau et évolue en milieu aérien.
Ainsi, on peut constater que selon la transition air/eau ou eau/air, les séquences d'inversion du sens de rotation des moteurs et d'orientation des propulseurs sont différentes. Durant la transition air/eau, à partir d'un état stationnaire, seule la commande des gaz (palonnier « main droite », selon OY) sera nécessaire pour effectuer une approche à la verticale de la surface de l'eau, jusqu'à mise en flottaison naturelle. Quant à la transition eau/air, la commande des gaz (palonnier « main droite », selon OY) et la commande de l'orientation des propulseurs (palonnier « main gauche », selon OY) seront nécessaires pour effectuer une approche à la verticale de la surface de l'eau, jusqu'à mise en flottaison naturelle. Bien entendu, la plate-forme, selon l'invention, est apte à se poser, au même titre qu'une voilure tournante, sur le sol ou sur le pont d'un bâtiment de surface.

Claims

Revendications
1. Plate-forme mobile destinée à être télécommandée,
caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires de propulseurs (Pi, P2; P3, P4) ayant des axes de propulsion respectifs (Δΐ5 Δ2; Δ3, Δ4) orientables dans deux plans parallèles entre eux et à un axe longitudinal (Xl9 ΧΊ) de la plate-forme, chaque propulseur comprenant une hélice marine propulsive (HMl5 HM¾ HM3, HM ) et une hélice aérienne tractive (HA HA2; HA3, HA4) respectives, chaque propulseur comprenant en outre un moteur électrique (Μΐ5 M2 - M3, M4) pour entraîner en rotation soit l'hélice marine, soit l'hélice aérienne, la plateforme comprenant en outre des moyens pour commuter un couplage entre ledit moteur et l'une ou l'autre des hélices marine et aérienne, lesdits moyens de commutation comprenant des moyens pour inverser le sens de rotation dudit moteur électrique.
2. Plate-forme selon la revendication 1,
caractérisée en ce que chaque propulseur (Pr P4) d'une paire a un axe de rotation commun (X2, X'2; X3, X'3) avec un propulseur de l'autre paire.
3. Plate-forme selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu'elle est apte à évoluer en milieu aquatique, et en ce que les susdits propulseurs (Pl5 P2; P3, P ) comprennent des moyens pour engendrer un flux d'eau servant à assurer la propulsion de la susdite plate- forme.
4. Plate-forme selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu'elle est apte à évoluer en milieu aérien, et en ce que les susdits propulseurs (Pi, P2 - P3, P4) comprennent des moyens pour engendrer un flux d'air servant à assurer la sustentation de la susdite plate- forme.
5. Plate-forme selon la revendication 3,
caractérisée en ce que sa masse volumique est comprise entre 1 fois et 0,8 fois, et de préférence entre 0,998 fois et 0,996 fois, la densité du milieu aquatique.
6. Plate-forme selon la revendication 4,
caractérisée en ce que sa masse est comprise entre 1 fois et 0,5 fois, et de préférence entre 0,8 fois et 0,5 fois, la poussée des propulseurs (Pls P2- P3, P4) en milieu aérien.
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