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Title:
REMOTE CONTROLLED MOBILE PLATFORM ABLE TO MOVE THROUGH A MEDIUM SUCH AS WATER AND AIR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/067563
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention is a mobile platform intended to be remotely controlled and comprising two pairs of thrusters (Ρ1, P2; P3, P4) having respective propulsion axes (Δ1, Δ2; Δ3, Δ4) orientable in two planes that are parallel to one another and to a longitudinal axis (X1, Χ'1) of the platform, each thruster comprising a respective marine propeller (HM1, HM2; HM3, HM4) and an air propeller (HA1, HA2; HA3, HA4) and a motor (M1, M2 - M3, M4) for driving the rotation of the marine and air propellers, the platform also comprising means for switching over the coupling between the motor and one or other of the propellers by reversing the direction of rotation of the motor. Such a platform may form a drone able to move both in the air and in the water.

Inventors:
SCHAER ANDRÉ (FR)
Application Number:
EP2012/071496
Publication Date:
May 08, 2014
Filing Date:
October 30, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SCHAER ANDRÉ (FR)
International Classes:
B60F5/02; B63C11/42; B63G8/08; B63G8/16; B63H5/125; B64C39/02
Domestic Patent References:
WO2009095696A22009-08-06
Foreign References:
FR2796917A12001-02-02
US20110226174A12011-09-22
FR974702A1951-02-26
DE10043863C12001-12-13
US3321158A1967-05-23
FR2796217A12001-01-12
FR2792478B12001-07-13
Other References:
"DARPA asks for aircraft to double as a submarine", FLIGHT INTERNATIONAL, REED BUSINESS INFORMATION, SUTTON SURREY, GB, vol. 174, no. 5160, 14 October 2008 (2008-10-14), pages 27, XP001516324, ISSN: 0015-3710
Attorney, Agent or Firm:
CABINET MOUTARD (FR)
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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.

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 P 4 situés de part et d'autre de la poutre T, à savoir :

- deux propulseurs Pi, P 3 orientables autour d'un axe commun X 2 , X' 2 perpendiculaire à l'axe longitudinal X X , et

- deux propulseurs P 2 , P 4 orientables autour d'un axe commun X 3 , X' 3 , parallèle à l'axe X 2 , 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, BH 2 , 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, P 2 , P 3 , P 4 , 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], P 3 - P 2 , P 4 , comprennent chacun, une structure tabulaire respectivement TUi, TU 3 - TU 2 , TU 4 , dont les axes principaux Δι, Δ 3 - Δ 2 , Δ 4 , pivotent respectivement autour des axes X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3 , essentiellement de +/- 90° de part et d'autre d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes X l5 X'i, X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3 . Les axes des structures tubulaires remplissent les conditions: Δι, Δ 3 perpendiculaires à X 2 , X' 2 et Δ 2 , Δ 4 perpendiculaires à X 3 , X' 3 .

Ces dites structures tubulaires TUi, TU 3 - TU 2 , TU 4 sont solidaires de supports, respectivement SU], SU 3 - SU 2 , SU , dont les axes principaux sont colinéaires respectivement avec les axes X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3 .

Ces quatre ensembles, TUySUi, TU 2 /SU 2 - TU 3 /SU 3 , TU4/SU4, constituent les quatre propulseurs Pi, P 3 - P 2 , P 4 ; 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, EM 3 - EM 2 , EM 4 , 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, P 2 , P 3 , P 4 sont dénommés de la manière suivante :

- Pi : propulseur bâbord avant P )5

- P 2 : propulseur bâbord arrière P 2 ,

- P 3 : propulseur tribord avant P 3 , et

- P 4 : propulseur tribord arrière P 4 . Dans la configuration illustrée par les figures 1 et 2, les quatre propulseurs P ls P 3 - P 2 , P 4 sont en configuration « marine », les hélices marines, respectivement HMj, HM 3 - HM 2 , HM , situées à l'arrière de chaque propulseur, sont de type propulsif.

Quant aux hélices aériennes, respectivement HA 1} HA 3 - HA 2 , HA 4 , 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, HM 3 - HM 2 , HM 4 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 P l5 P 3 - P 2 , P 4 sont en configuration « aérienne », les hélices marines, respectivement HMi, HM 3 - HM , HM 4 , situées à l'arrière des propulseurs, sont immobiles.

Quant aux hélices aériennes HAi, HA 3 - HA 2 , HA 4 , situées à l'avant, elles sont dépliées sous l'effet centrifuge.

De même que précédemment, les sens de rotation des quatre hélices aériennes HA l5 HA 3 - HA 2 , HA 4 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 P 1} P 3 - P 2 , P 4 pivotent respectivement autour des axes X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3, de +/- 90° autour d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes X ls X' 1; X 2 , X' 2 et X 3 , X'3. Dans la configuration « aérienne », les quatre propulseurs P ls P 3 - P 2 , P 4 ont respectivement les axes Δι, Δ 3 - Δ 2 , Δ perpendiculaires au plan contenant les trois susdits axes Xi, ΧΊ, X 2 , X' 2 et X 3 , 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 P t à P 4 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, P 3 - P 2 , P 4> pivotent respectivement autour des axes X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3 , de +/- 90° autour d'une position initiale située dans le plan contenant les trois susdits axes X 1; X' 1? X 2 , X' 2 et X 3 , X' 3 ,

- en configuration « aérienne », les quatre propulseurs Pi, P 3 - P 2 , P ; ont respectivement les axes A h Δ 3 - Δ 2 , Δ 4 , perpendiculaires au plan contenant les trois susdits axes X l5 ΧΊ, X 2 , X' 2 et X 3 , 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 = Q max , 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.