La présente invention entre dans le domaine de l'épandage en champs de culture .

L ' invention concerne particulièrement un aéronef d'épandage, en particulier un drone d'épandage de capsules contenant des acteurs biologiques de lutte contre les nuisibles .

Un tel dispositif trouvera une application particulière dans le domaine agricole, en particulier en matière de lutte biologique contre les êtres vivants nocifs dits « nuisibles » ravageant les cultures et les champs agricoles .

Plus spécifiquement, à ce jour pour lutter biologiquement contre les nuisibles, il est usuel d'épandre en champs des gélules comprenant des acteurs biologiques vivants empêchant l'activité destructrice des nuisibles.

Par exemple, pour lutter contre la pyrale du mais, il est courant d' épandre en champs des gélules comprenant des larves de Trichogrammes empêchant la naissance des pyrales donc par conséquent leur activité dévastatrice sur les champs de culture .

Par exemple encore, il est possible d'épandre en gélules :

- des bactéries, notamment de type Bacillus, pour lutter contre les chenilles ;

- des virus, comme le virus de la granulose pour lutter contre le carpocapse du pommier ;

- des œufs ou des larves d'insectes, des phéromones,

- des champignons tels que queanthomphtorals contre les pucerons .

On notera que l'épandage à l'aide de gélules contenant des acteurs biologiques nécessite une répartition de ces derniers sur l'ensemble des parcelles de culture à traiter, le plus souvent selon au minimum un quadrillage de 20m X 20m, de façon régulière et précise .

Traditionnellement, l'épandage se fait manuellement. Or ceci nécessite un temps de réalisation trop long, un travail fastidieux et un coût de main d'œuvre élevé, d'où une perte économique .

Pour limiter le coup de la main d' œuvre et diminuer le temps de réalisation de l'épandage, des dispositifs d'épandage automatiques aériens de type hélicoptères, ULMs ou drones ont été expérimentés. Généralement, ces dispositifs sont équipés d'un système de distribution et de relargage des capsules renfermant les acteurs biologiques .

Néanmoins, ces dispositifs ne présentent pas pleine satisfaction sur bien des points c'est pourquoi les centres de recherches publiques brésilien et français ont sollicité un appel d' offre pour développer une solution qui réponde à ces problématiques .

En effet, en fonction des plans de vol, de la vitesse de déplacement des dispositifs actuels, des turbulences générées, l'épandage est imprécis et ne permet pas de répartir les capsules contenant les acteurs biologiques de manière homogène sur la zone désirée. Par exemple, les solutions actuelles ne permettent pas d'obtenir un espacement entre chaque gélule de 20m ou 15m à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur avec une précision de quelques dizaines de centimètres. La répartition et le largage sont aléatoires et ne permettent pas un traitement ajusté aux zones de champs risquant d' être ravagée par des nuisibles avec une précision indispensable pour obtenir une réelle efficacité du traitement.

Les hélicoptères et les ULMs (Ultra Léger Motorisé) nécessitent l'intervention d'un pilote à bord à rémunérer cequi augmente désavantageusement les frais liés à l'opération d'épandage en champs. Les risques d'accidents graves pour le passager et le matériel sont non négligeables et augmentés par la nécessité de voler à très basse altitude. La complexité de mise en œuvre et les coûts liés n ' ont pas permis à la lutte biologique de se substituer entièrement aux traitements par des insecticides chimiques et ceci depuis les années 90. Les solutions actuelles n ' ont pas apporté satisfaction .

En outre, aussi bien pour les hélicoptères que pour les

ULMs, la hauteur de vol, par rapport à la surface du champ, étant plus élevée que pour l'utilisation d'un drone, la précision du largage des gélules est complexe, car on est éloigné du sol. En effet, il est plus difficile d'avoir une précision de largage en volant à une altitude élevée qu'en volant à basse altitude.

De plus, les hélicoptères ou les ULM sont des engins lourds et volumineux, leurs moyens de propulsion est généralement de type multi hélices ou grâce à des pâles très encombrantes. Or plus le nombre d'hélices et/ou de pâles augmente, plus les turbulences en vol sont élevées et plus le largage avec précision devient compliqué, car le déplacement en vol est instable .

Pour remédier en partie à ces problèmes, il est connu d'utiliser des drones.

Les drones ont pour avantage de ne pas nécessiter de pilote à bord, en conséquence, les frais liés à l'opérateur sont faibles, l'utilisation d'un drone ne met pas en danger, un pilote ou des personnes au sol .

Les drones sont également légers et ne pèsent que quelques kilos au total par rapport aux hélicoptères ou ULMs, ils peuvent voler à très basse altitude, proche du sol, ce qui permet d'obtenir une grande précision dans la répartition des capsules au sol. En effet, plus le vol est effectué à basse altitude et proche des cultures, plus on gagne en précision de largage des capsules ceci afin d' atteindre des positionnements dans les parcelles avec une bien plus grande précision qu ' avec des aéronefs plus lourds tels que les hélicoptères ou les ULMs.

Actuellement, les drones utilisés sont de type multi-coptères avec au minimum six hélices générant des turbulences et leur autonomie énergétique de vol est souvent inférieure à 30 min, les quantités de gélules qu'ils sont capables d'embarquer sont faibles, leur vitesse de déplacement très limitée. C'est pourquoi, en général les drones actuels ne permettent de traiter que 5 ou 6 ha par vol avec nécessité d'un rechargement des batteries et un ré approvisionnement du réservoir de capsules. Ceci est donc très désavantageux, il convient de trouver une solution alternative au drone existant qui permette sans nécessiter un rechargement fréquent, de traiter une grande parcelle de culture.

Ainsi, le temps d'autonomie de vol et la vitesse de déplacement de ces drones connus de l'art antérieur ne permettent pas de réaliser l'opération d'épandage rapidement et sur une large superficie de champs .

Ceci ne permet pas d'intervenir rapidement sur un ensemble de parcelles présentant de grandes surfaces dans un temps limité ce qui génère une perte de temps dans le processus de traitement de la parcelle .

En outre, les dispositifs de l'art antérieur, en particulier les drones, sont généralement de type multi- coptères, avec une ou plusieurs hélices de propulsion à voilure tournantes. Or, la présence de cette multiplicité d'hélices et leur positionnement sur le dispositif engendre une instabilité en cours de vol et crée des zones de turbulence, notamment aux alentours du dispositif de largage des gélules. Ces zones de turbulence sont générées par la rotation des hélices. Ces dernières étant souvent à proximité du dispositif de largage des gélules, elles impactent la précision de largage des gélules en vol en interférant avec la trajectoire de largage. Ainsi, on diminue et perd en précision de largage des gélules, d' où un risque de ne pas répartir correctement sur une zone de champs qui devrait pourtant être traitée par le passage du dispositif aérien .

Lors du vol et pendant 1 ' opération de largage , si le dispositif est instable et que le système de distribution des acteurs biologiques subit des turbulences, le largage des gélules renfermant les acteurs de lutte biologique et la répartition en champs seront imprévisibles .

Malgré un système de distribution des gélules permettant un dosage précis, ou encore un plan de vol contrôlé, le risque de turbulences existant empêche un épandage de précision, d'où une perte de la capacité et de la qualité de traitement des nuisibles .

Il existe alors un risque que toutes les parcelles ne soient pas traitées contre les nuisibles, car la répartition des acteurs biologiques lors de l'épandage a été défaillante sur certaines parcelles de terrain.

Ainsi, il convient de trouver une solution alternative au dispositif d'épandage aérien connu de l'art antérieur qui :

- Permette une répartition précise et contrôlée des acteurs biologiques,

- Soit précise sur les trajectoires de vols et le largage des gélules,

- Permette de couvrir en un nombre minimum de vols, idéalement un seul vol, l'ensemble du terrain à traiter,

- Se fasse le plus rapidement possible, dans un temps faible, sur la surface la plus grande possible,

- Soit la plus efficace possible et ne fournisse que la dose, mais toute la dose nécessaire d'acteurs biologiques sur chaque parcelle du terrain,

- Cible spécifiquement les parcelles de terrain à traiter en ne larguant la dose de gélules contenant les acteurs biologiques que sur les zones du champ à traiter contre les nuisibles et avec un espacement précis entre chaque gélule ; espacement qui doit être prédéfini et modulable en fonction de la densité de parasites à traiter dans chaque parcelle.

La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de 1 ' état de la technique , en proposant un aéronef d'épandage, plus précisément un drone d'épandage de capsules contenant des acteurs biologiques de lutte contre les nuisibles .

Ledit drone d'épandage comprend :

- un moyen de propulsion assurant le déplacement du drone selon une direction horizontale parallèle au sol

- un système de distribution et de largage desdites capsules munis d'un éjecteur vertical, de sorte que l'éjection en vol vers le sol desdites capsules soit dans une direction perpendiculaire par rapport audit sens de déplacement horizontal du drone .

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit moyen de propulsion consiste en une hélice unique en rotation.

Avantageusement ladite hélice est en rotation dans un plan vertical pour minimiser au maximum les turbulences générées sur le drone en vol .

De manière spécifique au drone de l'invention, en tenant compte du sens de déplacement du drone, ledit éjecteur vertical est positionné en avant dudit moyen de propulsion .

Ainsi, ledit éjecteur vertical étant positionné en avant du moyen de propulsion, le risque de turbulences lors de l'éjection des capsules renfermant les actifs biologiques est à son minimum.

En effet, les turbulences générées par ledit moyen de propulsion et sur une zone à proximité ne contrevient pas à faire dévier le trajet des capsules lors de l'éjection en direction du sol.

Plus spécifiquement, la distance séparant le moyen de propulsion et l' éjecteur vertical sur le drone est avantageusement la plus grande possible afin de limiter encore davantage le risque de turbulences .

De cette manière et grâce au positionnement spécifique de

1' éjecteur en avant par rapport au moyen de propulsion à l'arrière, le risque de déviation des capsules en démarrage d'éjection, par les turbulences du moyen de propulsion, est négligeable. Ainsi, on augmente en précision de largage des capsules sur le champ à traiter.

De plus, selon d'autres caractéristiques le drone d' épandage :

- consiste en une aile volante à voilure fixe ,

- comprend des moyens de gestion, au travers d'un logiciel, du plan de vol, de la vitesse de déplacement du drone , de la fréquence de largage des capsules par le système de distribution et de largage par rapport à la surface à traiter, du nombre de capsules disponibles et de la zone à traiter.

Avantageusement, ledit drone de l'invention réalise des lignes de vols parallèles pour obtenir un espacement exact dans le sens de la largeur, et un espacement exact dans le sens du déplacement déclenché en fonction de sa position GPS ou selon un espace-temps à vitesse constante. Ce système de déplacement est programmé à partir d'une base sol en liaison radio avec le drone .

Ainsi, les conditions de vol pour le déplacement du drone ainsi que la fréquence et les zones de largage des capsules contenant les actifs biologiques sont contrôlées par un ou plusieurs logiciels. Le logiciel associé permet à un seul opérateur de contrôler jusqu'à quatre drones qui opèrent simultanément.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système de distribution et de largage desdites capsules comprend un réservoir à capsules connecté à un élément de guidage desdites capsules vers un système de comptage et de dosage des capsules, ledit système de comptage et de dosage comprend une plaque de sélection et d'isolement des capsules, ladite plaque étant munie d' orifices calibrés pour le passage d'une seule capsule vers ledit éjecteur vertical de largage, ladite plaque étant montée en rotation par rapport audit éjecteur au travers d'un moteur générateur d'impulsion.

Ledit système de distribution et de largage desdites capsules du drone de l'invention permet une sortie et un largage unitaire de capsules au travers dudit éjecteur vertical qui est de l'ordre de quatre capsules par seconde, d'où une rapidité pour épandre en champs. En comparaison, les drones de l'art antérieur connu ne permettent le largage unitaire que d'une gélule toutes les cinq ou 10 secondes ou par groupe avec dispersion aléatoire imprécise .

En effet, dans l'invention le transfert et la sélection des capsules est très rapide, il est conditionné par la vitesses de rotation de la plaque et sa capacité à sélectionner une capsule par orifice.

Selon l'invention, avec ledit système de distribution et de largage des capsules, en moyenne il se déroule ¼ de seconde entre l'éjection d'une capsule et l'éjection de la capsule suivante .

Selon un mode de réalisation particulier, ledit système de comptage et de dosage comprend un système infra-rouge de détection des capsules, de sorte à pouvoir compter le nombre de capsules distribuées et larguées, de s'assurer qu'aucun manquement de sortie de capsule n'a eu lieu et que le système ne présente aucun dysfonctionnement de type enrayement ou panne ...

Ainsi, selon l'invention, ledit réservoir à capsules permet de stocker les capsules au sein du drone d' épandage avant qu'elles ne soient larguées en direction du sol.

Avantageusement, l'élément de guidage va permettre une répartition et une distribution des capsules définies, avec certitude une à une. L'élément de guidage va permettre une dispersion et une première désagrégation des capsules en sortie de réservoir. Ainsi, les capsules vont pouvoir atteindre le système de comptage et de dosage de manière non agglomérée.

Le dosage des capsules et leur sélection avant leur sortie par l'éjecteur sont réalisés par au moins une plaque montée mobile en rotation par rapport à l'orifice de l'éjecteur et présentant des orifices calibrés pour le passage d'une seule capsule .

De cette manière, une deuxième désagrégation des capsules est réalisée avant de passer au travers du conduit de l'éjecteur, ainsi l'éjecteur ne va pouvoir laisser passer qu'une seule et unique capsule à la fois.

Un système infra-rouge de détection des capsules positionné à la sortie de l'orifice de la plaque ou en sortie de l'éjecteur permet de détecter le passage et la présence d'une capsule, c'est-à-dire sa sortie pour largage vers le sol.

De préférence, ce système est connecté à des moyens de récolte des données du vol du drone afin de pouvoir définir par la suite des statistiques de correspondance entre le nombre de capsules effectivement larguées et le nombre programmé par les moyens de gestion du plan de vol .

En conséquence, en cours de vol, selon le mouvement de la plaque, les orifices vont se retrouver en vis-à-vis avec le conduit de l'éjecteur. En conséquence, les capsules vont pouvoir quitter le drone en vue d'une chute pour atteindre le sol à traiter.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le mouvement en rotation de la plaque est assuré par un moteur générateur d' impulsion comprenant un clapet relié à un moteur à rotation permanente au travers d'un système de bielle.

Selon un second mode de réalisation de l'invention, le mouvement en rotation de la plaque est assuré par un moteur générateur d' impulsion comprenant un moteur pas à pas .

D ' autres caractéristiques et avantages de 1 ' invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

- la figure 1 représente schématiquement une vue du dessus d'un mode de réalisation particulier du drone de l'invention ;

- la figure 2 représente schématiquement une vue de profil du système de distribution et de largage des capsules ;

- la figure 3 représente schématiquement une vue de profil en coupe du système de distribution et de largage des capsules ;

- la figure 4 représente schématiquement une vue du dessous du système de distribution et de largage des capsules .

La présente invention concerne un aéronef d' épandage 1 de capsules 11 de type drone 1.

Ces dernières contiennent des acteurs biologiques de lutte contre les nuisibles à épandre sur les végétaux du champ à traiter .

Avantageusement, l'aéronef 1 consiste en une aile volante à voilure fixe, notamment de type drone 1. L'aile volante présente comme avantage d'être stable dans l'espace et en cours de vol . Le drone 1 comprend au moins un moyen de propulsion 2.

Selon un mode de réalisation préféré , ledit moyen de propulsion 2 consiste en une hélice tournante à axe de rotation horizontal parallèle au sol .

Ledit moyen de propulsion 2 assure le déplacement du drone 1 selon une direction horizontale parallèle au sol, ce qui permet au drone 1 de survoler la zone à traiter. Le drone 1 de l'invention comprend également un système de distribution et de largage 3 des capsules 11 en direction du champ à traiter lors du vol du drone 1.

Avantageusement, ledit système de distribution et de largage 3 est muni d'un éjecteur vertical 31 au travers duquel passent les capsules 11 à éjecter lors du vol.

L' éjecteur vertical 31, consistant avantageusement en un tube, permet de faire en sorte que les capsules 11 soient éjectées vers le sol à traiter en cours de vol.

L' éjecteur 31 est vertical, dirigé vers le bas, pour que la sortie des capsules 11 soit dans une direction perpendiculaire par rapport au sens de déplacement du drone 1 selon une direction horizontale et dans un plan parallèle au sol.

De manière spécifique selon l'invention, en tenant compte du sens de déplacement du drone 1 en cours de vol, ledit éjecteur vertical 31 est positionné en avant dudit moyen de propulsion 2, c'est-à-dire de l'hélice tel que visible sur la figure 1.

En d' autres termes , ledit moyen de propulsion 2 , permettant de faire avancer le drone 1 dans une direction horizontale en cours de vol est situé à l'arrière du drone 1 et à l'opposé de l' éjecteur vertical 31 situé, lui, à l'avant.

Ainsi, le fait que l' éjecteur soit positionné avant le moyen de propulsion 2 permet d'éviter l'impact des turbulences, générées par le fonctionnement du moyen de propulsion 2 , sur le sens de sortie des capsules 11 en direction du sol à traiter.

De cette manière, grâce à la position de l' éjecteur vertical 31 par rapport à la position du moyen de propulsion 2 , la trajectoire des capsules 11 sortant de l' éjecteur n'est pas altérée par les turbulences du moyen de propulsion 2 en fonctionnement .

En conséquence, l'éjection des capsules 11 est davantage contrôlable afin qu'elles puissent atteindre les cibles désirées sur le champ à traiter.

Avantageusement, pour contrôler l'éjection des capsules 11 sur leurs cibles, ledit drone 1 comprend des moyens de gestion, au travers d' un logiciel :

- du plan de vol,

- de la vitesse de déplacement du drone 1 ,

- de programmation des lignes de vol parfaitement parallèles entre elles,

- de la fréquence de largage des capsules 11 par le système de distribution et de largage 3 par rapport à la surface à traiter,

- de la quantité de largage des capsules 11 sur le sol, c'est-à-dire du nombre de capsules 11 disponibles, et

- de la zone à traiter, afin de pouvoir la repérer et la sélectionner .

Ainsi, au travers du logiciel, il est possible de régler le largage des capsules 11 en fonction des zones à traiter qui sont survolées par le drone 1.

Selon un mode de réalisation spécifique de l'invention, ledit système de distribution et de largage 3 desdites capsules 11 comprend un réservoir 4 à capsules 11.

Avantageusement, le réservoir 4 permet d'embarquer une quantité de capsules 11 pour traiter une surface allant jusqu'à 100 ha en un seul vol d'une heure.

Selon l'invention, ledit réservoir 4 est connecté à un élément de guidage 5 desdites capsules 11 vers un système de comptage et de dosage des capsules 11.

De préférence, ledit élément de guidage 5 des capsules 11 consiste en un élément conique permettant une répartition des capsules 11 débouchant sur le système de comptage et de dosage.

Avantageusement, ledit système de comptage et de dosage comprend une plaque de sélection et d' isolement des capsules 11. Ladite plaque étant munie d'orifices calibrés pour le passage d'une seule capsule 11 vers ledit éjecteur vertical 31 de largage .

Chaque orifice permet uniquement le passage un à un d'une capsule 11. En conséquence, l'éjection des capsules 11 au sol se fait une à une .

En d'autres termes, et afin d'éviter un bourrage des orifices de la plaque, l'élément conique va faire la liaison entre le réservoir 4 de capsules 11 et la plaque pour qu'une seule couche de capsules 11 puisse se diriger en direction des orifices de la plaque. L'encombrement des orifices de la plaque n'est donc pas possible grâce à la présence de l'élément conique qui réparti de manière homogène les capsules 11.

En outre, ladite plaque est montée en rotation par rapport audit éjecteur 31 au travers d'un moteur générateur d'impulsion 6.

Selon un premier mode de réalisation visible sur les figures, ledit moteur générateur d'impulsion 6 comprend un clapet relié à un moteur à rotation permanente au travers d' un système de bielle 61.

Selon un autre mode de réalisation, ledit moteur générateur 6 d'impulsion comprend un moteur pas à pas.

Ainsi, au travers du fonctionnement du moteur à impulsion, ladite plaque de sélection et de dosage va subir des rotations suite aux différentes impulsions . Chaque impulsion va faire en sorte qu'un orifice se positionne en vis-à-vis avec l'ouverture de l' éjecteur 31, ce qui va permettre le passage d'une capsule 11 et sa sortie en direction du sol.

Avantageusement, ledit système de comptage et de dosage 6 comprend un système infra-rouge de détection 7 des capsules 11, de sorte à pouvoir compter le nombre de capsules 11 distribuées et larguées en vol. Ainsi, sous l'effet d'une impulsion, la plaque tourne, et l'un de ses orifices va coïncider avec l'ouverture du tube de l' éjecteur 31 pour laisser passer alors une capsule 11.

Le drone de l'invention équipé de son système de distribution et de largage possède une autonomie énergétique, une capacité d'embarquement de capsules et une vitesse de vol permettant de traiter jusqu'à 100 ha par vol et en une heure; c'est-à-dire des performances 20 fois supérieures à ce qui existe actuellement en drones .

Avantageusement encore, ledit drone 1 est connecté à un système de géolocalisation, après vérification du terrain, il permet de programmer la fréquence, la quantité, et le lieu de largage des capsules 11 en fonction du plan de vol et des doses nécessaires au traitement.

De préférence, les capsules 11 contiennent des acteurs biologiques contre les nuisibles à différents stades de leur développement qui permettent un traitement curatif ou préventif des nuisibles .

Ainsi, au travers de la configuration du système de largage et de distribution 3 des capsules 11, et sous l'effet des instructions des moyens de gestion, le drone 1 de l'invention permet de traiter un champ par épandage de capsules 11 contenant des actifs biologiques contre les nuisibles.

En s' affranchissant des turbulences, le largage des capsules 11 sur le sol est précis et peut être fait en fonction de l'environnement suivant un système de géolocalisation prédéfinie par le plan de vol.

Avantageusement, le drone 1 de l'invention a une autonomie de vol de lh et peut atteindre une vitesse de vol permettant de traiter 100 ha/heure en épandant de manière précise et contrôlée des capsules contenant des actifs biologiques contre les nuisibles .

Le logiciel de pilotage du drone permet de piloter simultanément quatre drones par un même opérateur à partir d'une même console de pilotage ou ordinateur en liaison radio avec le drone. Ce dispositif permet d'atteindre un débit de 400 ha/heure sur des territoires composés de grandes plaines ou de grands plateaux tels que l'on en trouve en Amérique du Sud, USA, Afrique, Australie....

L'utilisation du drone 1 permet donc une économie de temps et d' argent et de gagner en précision par rapport aux dispositifs existants .