Brevet FR2943590A1 — publié le 20101001

• La présente invention concerne un dispositif de propulsion nautique bi-énergie basé sur les énergies, propres et renouvelables, éolienne et solaire. L'énergie solaire actuellement utilisée pour permettre la propulsion par moteur électrique des navires dits 'solaires', est directement liée à l'ensoleillement du milieu dans lequel ils évoluent. Une relative autonomie peut être apportée par le stockage, dans une unité de batteries, de l'électricité produite en surplus. Mais ce dispositif, lourd et encombrant, n'est pas suffisant pour éviter la panne sèche en cas de manque d'ensoleillement prolongé. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet un système de captage solaire intégré à une paire d'ailes mobiles, disposées de part et d'autre de la coque du navire, perpendiculairement à celle-ci, qui se transforme en paire de voiles rigides lorsque ces ailes sont dressées à la verticale. Le navire solaire, peut donc également se transformer en voilier lorsque nécessaire. L'intérêt supplémentaire de ce dispositif est que, en adaptant longueur et largeur des ailes, ainsi que leur nombre et leur emplacement le long de la coque, il est possible de l'implanter sur un navire existant, afin d'assurer son évolution ou sa reconversion énergétique. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif monté sur un catamaran La figure lA représente une vue d'ensemble du dispositif monté sur un catamaran (position ailes) La figure 1B représente une vue d'ensemble du dispositif monté sur un catamaran (position voiles) La figure 1C représente une vue d'ensemble du dispositif monté sur un catamaran (position voiles lofées) La figure 2 représente une vue du socle La figure 3 représente une vue de la voilure et de son profil La figure 4 représente une vue de l'asservisseur mobile central La figure 5 représente le système de levage permettant de passer de la position horizontale à la position 25 verticale de la voilure et inversement. La figure 6 représente le système d'asservissement mobile de la voilure en position verticale. En référence à ces dessins, le dispositif est décrit selon cinq composantes interdépendantes : Le socle La voilure 30 L'asservisseur mobile central - Le système de levage - Le système d'asservissement des voiles -1- -2- Le socle (FIG. 2) Le socle assure l'interfaçage entre le dispositif et la coque du navire (2). Il accueille également les différents éléments du dispositif, plateformes mobiles de voilures (3) et asservisseur mobile central (4). Il est constitué de tubulures métalliques (21) combinant les avantages de légèreté, de solidité et de facilité de profilage. Ces tubulures permettent, d'une part, de fixer le socle au navire tout en accueillant les différentes plateformes (22) constitutives du socle, un alignement étant réalisé entre les axes de rotation des différentes plateformes (23) et, d'autre part, de servir de butée (24) à la voilure en position horizontale. La voilure (FIG. 3) La voilure doit remplir la double fonction d'aile (position horizontale) et de voile (position verticale). Pour ce faire, sa forme rappelle l'aile d'un monoplan de l'aéronautique (31), dont les caractéristiques aérodynamiques permettent de ne pas pénaliser l'avancée du navire, mais ne doit pas comporter de profil asymétrique, afin de ne pas déséquilibrer la voile. Recouverte de cellules solaires sur sa face supérieure (32), celle-ci permet d'implémenter une surface de captage importante des rayons solaires, sans encombrement significatif, ni modification profonde du pont du navire. Pour exemple, un catamaran de 10 m de long sur 3 m de large peut accueillir un dispositif de voilures de 5 m x 1,4 m représentant 14 m2 de captage solaire, sans modification définitive, ni condamnation complète du pont. Un système tubulaire (33) soutient l'aile et permet son accroche à la plateforme mobile (34) et aux cordages par les points d'ancrage (35), assure la butée au socle en position horizontale (36) et sert de pied d'appui en position verticale (37). L'asservisseur mobile central (FIG. 4) L'asservisseur mobile central est composé de deux tambours horizontaux (41), montés sur une plateforme permettant la rotation sur son axe (42), reposant sur la partie centrale du socle (4). En l'absence de rotation de la plateforme, les tambours sont parallèles aux côtés du navire, maintenus dans la position dite d'origine. Dans cette position, les tambours assurent l'enroulement du cordage permettant le levage et la descente des voilures. Le maintien ferme sur la trajectoire est assuré par l'enroulement inverse, sur le même tambour, des cordages affectés à la montée et à la descente d'une voilure (51). Afin d'assurer un mouvement synchrone des voilures, ces deux tambours sont asservis de manière à ce que la rotation de l'un entraîne la rotation de l'autre (52). Un artefact de bôme (43), monté entre les deux tambours et orienté vers l'arrière du navire, assure la rotation de l'asservisseur mobile. -3- Système de levage (FIG. 5) Le système de montée et de descente des ailes est assuré par leur arrimage au dispositif d'asservissement mobile central, grâce à un système de cordages et d'accessoires d'accastillage, permettant de maintenir les ailes selon l'inclinaison désirée. Afin de permettre un asservissement optimum de l'inclinaison des ailes, chacune d'elle est maintenue par quatre points d'ancrage (35), deux d'entre eux étant reliés au système de montée, les deux autres au système de descente, positionnés symétriquement de part et d'autre de l'aile aux 2/3 de sa hauteur. Le maintien stable dans l'espace résulte de l'enroulement inverse des deux systèmes, de montée et de descente, sur le même tambour (51). La synchronisation des voilures en montée et en descente est assurée par l'asservissement des tambours entre eux (52). Le réglage de la tension des cordages est réalisé aux points d'ancrage (35) sur chaque aile, en position horizontale. Asservissement des voiles (FIG. 6) Une fois en position voile (voilure à la verticale en appui sur son pied), le dispositif d'asservissement mobile central assure l'orientation symétrique des voiles, chacune d'elle étant également montée sur une plateforme mobile permettant sa rotation selon son axe vertical (FIG. 1C). Le dispositif d'asservissement mobile est orienté au moyen d'un artefact de bôme (43), reliée à une paire de winchs électriques débrayables (61), à un chariot, ou à tout système existant ou le plus adapté au navire d'accueil, permettant de déplacer la bôme entre bâbord et tribord, de manière à orienter les voiles en fonction du vent. Le maintien du parallélisme entre les voiles pendant leur rotation est assuré par la cohésion du système montée/descente décrit ci avant, et des éléments d'accastillage qui maintiennent une distance constante entre les points d'accroche (62) de la plateforme mobile des voiles avec ceux du système d'asservissement mobile central. Les éléments d'accastillage tels que winchs et cabestans peuvent être motorisés et profiter de 25 l'électricité solaire, mais doivent également être entièrement débrayables afin d'être utilisés manuellement en cas de pénurie d'énergie. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté aux navires à propulsion solaire souhaitant coupler leur énergie de base à une autre énergie, propre et renouvelable, leur assurant une 30 autonomie énergétique optimale. Le dispositif s'adresse également à tout navire possédant une motorisation électrique, afin de leur permettre une évolution ou une reconversion de leur ressource énergétique de propulsion vers des énergies propres, renouvelables et dont l'appariement vise l'autonomie énergétique. REVENDICATIONS1) Dispositif de propulsion nautique bi-énergie basé sur les énergies renouvelables éolienne et solaire , s'interfaçant avec la coque d'un navire au moyen d'un socle (FIG. 2), auquel sont rattachées une paire de voilures (FIG. 3) recouvertes de cellules solaires (32), pouvant passer de la position horizontale (aile), à la position verticale (voile) par le biais de l'asservisseur mobile central (FIG. 4), assurant également le mouvement des voiles. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le socle (FIG. 2) est constitué d'une armature tubulaire métallique (21) sur laquelle sont montées des plateformes (22), accueillant un dispositif de rotation (23), un alignement étant réalisé entre les axes de rotation des différentes plateformes, le profilage de la tubulure étant étudié afin de permettre l'interfaçage du dispositif avec le navire d'accueil et de maintenir en butée (24), les voilures en position horizontale. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque voilure (FIG. 3) est soutenue par une armature tubulaire (33) permettant son accroche à la plateforme mobile (34) et aux cordages par les points d'ancrage (35) permettant le levage et la descente de la voilure, dont le profilage est étudié afin de permettre une posture stable en position horizontale, par butée appuyée au socle (36), comme en position verticale, par pied d'appui (37) sur la plateforme mobile de la voilure. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'asservisseur mobile central (FIG. 4, 5, 6) est constitué de deux tambours horizontaux (41) de rotations synchronisées (52), montés sur une plateforme mobile (42) reposant sur la partie centrale du socle. Ces tambours sont aménagés de manière à obtenir l'enroulement inverse des cordages (51) de levage et de descente en provenance des voilures, permettant ainsi un maintien ferme sur la trajectoire de montée et de descente. L'asservisseur est également pourvu d'un artefact de bôme (43) permettant la rotation sur son axe et entraînant la rotation des voiles. L'asservissement synchrone des voiles en rotation, permettant de conserver leur parallélisme, est également assuré par l'asservisseur mobile central qui, au moyen d'éléments d'accastillage, assure le maintient strict de la distance existant en position d'origine, entre les différents points d'amarrage (62) situés entre l'asservisseur et les plateformes mobiles des voiles.