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Title:
ASSISTANCE SYSTEM FOR PILOTING A MOTORIZED WATERCRAFT BY CONTROLLING FOILS WITH MAGNETO-ELECTRIC LAYERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/156958
Kind Code:
A1
Abstract:
An assistance system for piloting a motorized watercraft on foils (1), having a piloting station (100) for the motor (120), characterized in that the piloting station (100) comprises an electrical supply which supplies, via a network of wired supply connections (12) which passes through a circuit of hollow reservations (11) in the foils so as to reach magneto-electric layers (10) arranged flush with the outer surface of the foil (1), so as to modify the flow of fluid close to the layers (10), activation of the magneto-electric layers (10) is coordinated by a central processing unit positioned between the piloting station (100) and the motors (120), the piloting station addresses piloting instructions to the central processing unit (110) which distributes the instructions to the motor (120) and/or to the layers (10) depending on the piloting parameters recorded by the pilot.

Inventors:
CASTELNERAC BERTRAND
Application Number:
PCT/EP2021/085335
Publication Date:
July 28, 2022
Filing Date:
December 12, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SAS SEAIR (FR)
International Classes:
B63B1/24
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), à poste de pilotage (100) de moteur (120) caractérisé en ce que le poste de pilotage (100) comprend une alimentation électrique qui alimente par un réseau de liaisons filaires d’alimentation (12) qui court à travers un circuit de réservations creuses (11) dans les foils pour atteindre des nappes magnéto-électriques (10) disposées à fleur de surface externe de foil (1), pour créer des modifications d’écoulement de fluide à proximité des nappes (10), la mise en action des nappes (10) magnéto-électriques est coordonnée par une centrale de calcul positionnée entre le poste de pilotage (100) et les moteurs (120), le poste de pilotage adresse des instructions de pilotage à la centrale de calcul (110) qui répartit les instructions au moteur (120) et/ou aux nappes (10) en fonction de paramètres de pilotage enregistrés par le pilote.

[Revendication 2] Système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), selon la revendication 1 caractérisé en ce que les nappes (10) des foils (1) sont entourées d’une ou plusieurs plaques anti-cavitation de protection (20).

[Revendication 3] Système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), selon la revendication 1 caractérisé en ce que les instructions données aux différentes nappes (10a, 10b) sont individualisées pour chaque nappe et dépendent des paramètres de pilotage et de navigation.

[Revendication 4] Système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), selon la revendication 1 caractérisé en ce que les nappes (10) magnéto-électriques équipent d’autres appendices comme le safran ou un plan antidérive.

Description:
Description

Titre de l'invention : Système adjoint de pilotage de bateau motorisé par commande de foils à nappes magnéto-électriques.

[0001] La présente invention concerne un système adjoint de pilotage de bateau à moteur par commande de foils à nappes magnéto-électriques.

[0002] A l’heure actuelle, la propulsion et la direction d’un bateau à moteur ne sont commandées que par l’action sur le moteur et sur le safran. Il n’existe aucune façon magnéto-électrique d’ajuster la direction ou la propulsion d’un bateau à moteur.

[0003] Si le bateau à moteur est sur foil, il n’existe aucune façon magnéto-électrique de régler la qualité du flux d’eau autour de certaines parties critiques de foil.

[0004] L’invention apporte une innovation majeure en ajoutant une fonction adjointe à la portance, à la propulsion, et à la direction. Cette assistance adjointe est possible au moyen d’ailes portantes dont certaines parties spécifiques comprennent des nappes magnéto-électriques, et qui sont commandées par une centrale de calcul elle-même reliée à la centrale de calcul principale du moteur et du safran. Par ailes portantes ou ailerons de stabilisation, il peut s’entendre aussi la terminologie de foil. Les ailes portantes, dénommées foils, peuvent se trouver sous la coque, sur le safran, ou sur un plan antidérive. En alimentant ces nappes, l’écoulement hydrodynamique autour de l’aile sera modifié. Le pilotage intelligent de cette modification d’écoulement créé une adjonction de portance aux ailes, et une adjonction de propulsion à la propulsion principale par le moteur et une adjonction de direction à la direction principale par le safran. En quelque sorte, une adjonction à trois dimensions. Pour illustrer, dans un autre domaine, il existe une adjonction à une dimension qui est un turbo qui apporte un complément de propulsion à un moteur à des moments déterminés de la conduite. L’invention apporte un complément adjoint de navigation à un système de pilotage traditionnel de bateau à moteur.

[0005] Il existe des systèmes de propulsion électromagnétiques connus sous la terminologie magnéto hydrodynamique. Ces systèmes ont de grandes différences avec l’invention. Premièrement, les systèmes de l’art antérieur sont conçus comme des propulsions principales pouvant atteindre des hautes vitesses. Ces systèmes demandent également une forte puissance d’alimentation, bien supérieure aux voltages d’installations électriques de plaisance couramment inférieurs à 360 volts utilisés dans la présente invention. Et enfin, point critique structurel, ces systèmes recouvrent une grande surface de la partie utile de la coque.

[0006] L’invention est un complément subtil adjoint d’un système principal. Elle intervient dans des vitesses plus faibles, à des puissances moindres, et cible des zones spécifiques des foils pour modifier l’écoulement hydrodynamique par l’actionnement des nappes magnéto-électriques. Plus particulièrement, c’est sur l’extrados du foil, c’est-à-dire, la partie supérieure bombée qui est plus longue que la partie inférieure plate, intrados, sur laquelle des nappes pourront être spécifiquement positionnées.

[0007] En actionnant spécifiquement ces nappes magnéto-électriques, une modification de l’écoulement de fluide se fait dans une proximité immédiate. En jouant avec la répartition de l’actionnement des nappes, cela a pour effet de créer des différentiels d’écoulement qui permettent de modifier la direction prise par le bateau, et qui modifie la tenue du bateau dans l’eau. Egalement les écoulements accélérés ou retardés des circulations de fluides sur les nappes ont pour effet de créer une force localisée de propulsion ou de freinage sur le foil. Le calculateur couple les informations de propulsion et de direction de la navigation centrale pour adjoindre un complément de pilotage qui affine le pilotage principal. L’objectif est soit de prendre ou de perdre une légère survitesse, soit de donner une tenue améliorée des foils dans l’eau, soit de contribuer à corriger la direction et la dérive. Dans une forme particulière, la fonction adjointe peut devenir principale si le moteur central est coupé. Cela permet par exemple d’avancer sans bruit à très faible vitesse, et de diriger le bateau avec un safran désactivé. D’autres applications sont bien sûr envisagées et sont couvertes par la mise en fonction des moyens selon la présente invention.

[0008] Dans un aspect principal, l’invention propose un système adjoint de complément de pilotage d’un bateau à moteur sur foils par pilotage de mise en fonction d’une série de nappes magnéto-électrique sur foils. Les foils sont alimentés en électricité, ce qui est une nouveauté. Leur structure est pensée pour accueillir cette fonction magnéto- électrique. Un calculateur coordonne l’action magnéto-électrique à Paction principale sur le moteur et sur la direction.

[0009] L’invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées sur lesquelles. [0010] [fig-1] représente une vue de face d’un foil selon l’invention.

[0011] [fig.2] représente une vue en coupe de l’aile de foil selon l’invention.

[0012] [fig.3] représente un schéma principe de l’ensemble du système en coopération avec le système de navigation principal du bateau à moteur.

[0013] [fig-1] représente une vue de face d’un foil selon l’invention qui comprend un bras

(5) et une aile portante (6). Apparaît sur l’aile portante (6) une nappe magnéto électrique (10). Une plaque anti cavitation (20) est rapportée au foil à proximité de la nappe magnéto-électrique. La fonction de cette plaque anti-cavitation (20) est de limiter l’arrivée d’air pour prévenir les turbulences de mélange air / eau. De cette façon, l’action de la nappe magnéto-électrique est optimisée car elle agit bien plus efficacement sur la conductivité du liquide non turbulent. Selon la configuration du foil, la nappe (10) peut être entourée d’une ou plusieurs plaques anti-cavitation de protection [0014] [fig.2] représente une vue en coupe d’un foil (1) selon l’invention. Dans cette configuration particulière, le foil (1) est équipé de deux nappes magnéto-électriques (10), avec une première nappe (10a) sur le bord d’attaque du foil (1) et une seconde nappe (10b) sur l’extrados. Le foil (1) est traversé par une réservation creuse (11) qui permet de faire courir les liaisons filaires d’alimentation (12) depuis le poste de pilotage jusque sur la connectique de contact de la nappe (10). La nappe magnéto-électrique se loge dans un renfoncement creux. Elle affleure au niveau de la surface du foil (1) qui présente donc une surface extérieure lisse. La nappe (10) est constituée par la superposition ou l’emboitement de deux couches, à savoir, une première sous nappe magnétique comprenant des aimants et une seconde sous nappe dite électrique qui comprend un jeu d’électrodes, anode et cathode. Préférentiellement, la sous nappe électrique affleure à la surface du foil. L’ensemble des deux sous nappes coopère pour former une nappe qui agit sur les fluides en accélération et en direction par un jeu de forces dites de Lorenz- Laplace, par un jeu combiné de forces électromagnétiques. L’invention propose différents types de nappes, selon les effets recherchés : en une couche, en deux couches, avec des modules magnétiques et électrique superposés ou intercalés.

[0015] [fig.3] représente un schéma principe de l’ensemble du système en coopération avec le système de navigation principal du bateau à moteur. Entre le poste de pilotage (100) qui donne les instructions de pilotage, puissance et direction aux moteurs (120) est intercalée une centrale de calcul (110). Le pilote donne ses instructions de pilotage à la centrale de calcul (110). Ces instructions peuvent par exemple être de rentrer dans des modes de navigation augmentées qui fassent appel aux effets induits de l’actionnement des nappes (10) magnéto-électriques de foil (1). Les modes augmentés peuvent être d’augmenter la portance et la vitesse, de modifier l’assise du bateau dans l’eau, d’agir sur la direction, ou de naviguer à très petite vitesse moteur principal coupé. La centrale de calcul (110) tient compte de différents paramètres comme des paramètres de moteur, des paramètres de navigation, des paramètres de météo, calcule et répercute tant sur les moteurs (120), que sur les différentes nappes (10) des instructions qui passent par les liaisons filaires d’alimentation (12) de nappes (10). Le bateau étant équipé de un ou plusieurs foils (1), chaque foil (1) étant équipé d’une ou plusieurs nappes (10), les liaisons filaires d’alimentation courent depuis la centrale de calcul (110) à travers les liaisons filaires d’alimentation dans chaque nappe (10). Il est donc possible, pour le pilote d’aller sur des modes augmentés de pilotage très subtils qui vont différencier les instructions adressées à chaque nappe (10) pour répondre aux instructions du pilote et aux différents événements de navigation.

[0016] La présente invention concerne donc un système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), à poste de pilotage (100) de moteur (120) caractérisé en ce que le poste de pilotage (100) comprend une alimentation électrique qui alimente par un réseau de liaisons filaires d’alimentation (12) qui court à travers un circuit de réservations creuses (11) dans le creux des foils pour atteindre des nappes magnéto- électriques (10) disposées à fleur de surface externe de foil (1), pour créer des modifications d’écoulement de fluide à proximité des nappes (10), la mise en action des nappes (10) magnéto-électriques est coordonnée par une centrale de calcul positionnée entre le poste de pilotage (100) et les moteurs (120), le poste de pilotage adresse des instructions de pilotage à la centrale de calcul (110) qui répartit les instructions au moteur (120) et/ou aux nappes (10) en fonction de paramètres de pilotage enregistrés par le pilote.

[0017] La présente invention concerne donc un système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), caractérisé en ce que les nappes (10) sont entourées d’une ou plusieurs plaques anti-cavitation de protection (20).

[0018] La présente invention concerne donc un système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), caractérisé en ce que les instructions données aux différentes nappes (10a, 10b) sont individualisées pour chaque nappe et dépendent des paramètres de pilotage et de navigation.

[0019] Système adjoint de pilotage de bateau à moteur sur foil (1), caractérisé en ce que les nappes (10) magnéto-électriques équipent d’autres appendices comme le safran ou un plan antidérive.