Brevet FR3003236A1 — publié le 20140919

Procédé et dispositif de localisation et de motorisation d'un corps flottant en mer. La présente invention concerne le domaine du secours en mer. Elle s'applique en particulier au problème de la localisation et de la survie d'un bateau en état d'avarie. Elle s'étend au problème des conteneurs et autres marchandises perdus par un navire. Dans une version allégée, elle peut également concerner le sauvetage et la localisation de personnels tombés à la mer. Le problème de la localisation d'une embarcation en mer se pose souvent lorsque survient une avarie de gouvernail ou de moteur ou pour toute autre raison liée par exemple à des problèmes de maladie à bord ou d'incident technique. Les procédés modernes d'envoi d'informations par radio sont parfois inopérants ou insuffisants pour permettre un repérage aisé. Les moyens de localisation les plus couramment utilisés sont les fusées de détresse qui présentent le défaut de ne durer que peu de temps et d'être parfois invisibles de loin par exemple par temps de brouillard. D'autres moyens sont des émetteurs radio associés éventuellement à un système de localisation GPS. Par ailleurs, il est difficile de localiser un bâtiment de petite taille ou, pire, un homme tombé à la mer lorsque le plan d'eau est agité ou lorsque le bâtiment concerné est entouré de nombreux bateaux. Les bâtiments voisins et les vagues constituent autant de réflecteurs qui gênent la détection radar. Il est donc intéressant de pouvoir signaler sa présence par un objet volant à quelques dizaines de mètres au dessus du plan d'eau. On peut ainsi identifier soit visuellement soit au moyen de systèmes radar la présence du bâtiment. Pour obtenir un réflecteur radar, il suffit d'employer une surface réfléchissante, par exemple un tissu métallisé. Par ailleurs, dans le cas d'avarie, une embarcation peut perdre toute capacité à se gouverner, ce qui peut entraîner des échouages ou des drossages à la côte ou sur des écueils. Pour éviter ou limiter ces risques, il est intéressant de pouvoir larguer un objet volant facile à repérer dont le double rôle est d'indiquer la présence du bâtiment en difficulté et de permettre de le manoeuvrer à faible vitesse. De tels systèmes peuvent être des ballons gonflables avec un gaz plus léger que l'air, mais ces structures sont fragiles et onéreuses. On peut aussi envisager d'utiliser des cerfs volants classiques, mais ils ont l'inconvénient de ne pouvoir être récupérés après qu'ils soient tombés à l'eau, ce qui limite largement leur opérabilité. De plus, leur assemblage est parfois délicat et long. Il est proposé dans la présente invention un cerf volant de petite taille, facile à larguer à partir d'une embarcation, ce dit cerf volant présentant au moins l'une des spécificités suivantes : - Le cerf volant est muni d'un bord d'attaque gonflable qui lui assure une flottabilité en cas de chute dans l'eau. On peut ainsi soit le ramener à l'embarcation, soit le relarguer à partir de son point de chute. - Le cerf volant est muni d'un réflecteur, en général métallisé, qui permet son repérage à partir de stations radar situées à terre ou en mer. Dans une version préférée de réalisation, le cerf volant est monocâble, ce qui permet de l'utiliser en l'accrochant simplement à l'embarcation. Le cerf volant se place naturellement dans le lit du vent, ce qui permet d'exercer une force suffisante sur l'embarcation pour permettre son contrôle sous un cap de vent arrière. Selon une première variante de l'invention, le cerf volant est muni de caissons qui assurent sa stabilité même par grand vent.35 Selon l'invention, le bord d'attaque gonflable du cerf volant comporte en vue de face une partie quasi horizontale qui redescend vers le bas en formant une forme symétrique proche d'un U par rapport à un plan de symétrie. Sur ce bord d'attaque est fixée une toile qui se prolonge vers l'arrière. La partie supérieure de cette toile forme donc un plan en prolongement de la partie quasi horizontale du bord d'attaque. La toile se prolonge sur les côtés du bord d'attaque et elle s'étend vers l'arrière, l'ensemble forme un U en coupe. Les extrémités de cette première toile sont cousues à une seconde toile grossièrement parallèle à la partie supérieure de la première toile. Des toiles intermédiaires rejoignant la partie supérieure de la première toile et la seconde toile, formant des caissons s'étendant vers l'arrière. En particulier, une telle toile intermédiaire est située dans le plan de symétrie. Au moins deux câbles sont fixés sur la toile située dans le plan de symétrie, la jonction de ces deux câbles étant elle-même jointe au câble unique qui lie le cerf volant à son point d'attache. Dans une version préférée de l'invention, les deux câbles sont remplacés par une toile munie d'un point d'écoute pour fixer le câble unique. Des dispositifs de cerfs volants selon l'invention vont maintenant être décrits de façon non limitative en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un cerf volant selon l'invention. - la figure 2 représente un cerf volant monocâble dont la géométrie est telle qu'elle lui assure une stabilité. - la figure 3 représente le cerf volant fixé à une embarcation de telle sorte qu'il permette sa détection par radar et sa manoeuvre sous les effets combinés du vent et du gouvernail. - la figure 4 représente un cerf volant fixé au gilet de sauvetage d'un homme tombé à la mer. Sur la figure 1 est représentée une vue en perspective d'un cerf volant selon l'invention. L'ensemble du cerf volant 101 est constitué d'une voilure 102 symétrique par rapport à un plan 120, comportant les éléments suivants : - Un bord d'attaque gonflable 104 en forme de U dans le plan avant du cerf volant. - Une toile supérieure 105 cousue au bord d'attaque gonflable et s'étendant derrière celui-ci. - Une toile inférieure 106 cousue aux bords 107 de la toile supérieure 105 de telle sorte à former un passage de forme quasi rectangulaire. - Des toiles 108 cousues perpendiculairement aux deux toiles précédentes selon des lignes de couture 109 et s'étendant vers l'aval de telle sorte qu'elles forment avec ces toiles des caissons ouverts s'étendant derrière le plan du bord d'attaque. L'une de ces toiles, 110, est située dans le plan de symétrie du cerf volant. - Une toile triangulaire 111 cousue à l'intersection des toiles 110 et 106, s'étendant vers le bas, et munie en sa partie inférieure en A d'un élément de fixation. - Tout ou partie de ces toiles sont métallisées afin qu'elles constituent un réflecteur d'ondes radar. - Deux câbles de suspente 112 s'étendant des extrémités inférieures 113 du bord d'attaque gonflable jusqu'au point A. - Un câble de grande longueur 114 reliant le cerf volant au sol, ce câble étant tenu par un opérateur non représenté ou attaché en un point fixe ou mobile au sol ou sur une étendue d'eau. L'utilisation de ce cerf volant est la suivante : L'opérateur sort la voile initialement pliée d'un sac normalement stocké sur l'embarcation. Il gonfle le bord d'attaque par des moyens appropriés non représentés, soit avec une bouteille de gaz comprimé, soit avec une pompe, soit encore avec la bouche. Cette opération donne une certaine rigidité au cerf volant et permet d'assurer sa flottabilité en cas de chute dans l'eau. L'opérateur fixe ensuite le câble à l'embarcation puis lève le cerf volant de telle sorte que le bord d'attaque soit face au vent. Tout en maintenant le câble au moyen d'un enrouleur ou manuellement, il largue le cerf volant qui s'élève au dessus de l'embarcation grâce à la force du vent. Sous l'effet combiné de la force du vent et de la traction du câble, le cerf volant se tend et exerce une force dirigée selon un angle par rapport au plan d'eau. Il suffit ensuite de dérouler le câble jusqu'à ce que le cerf volant soit à une altitude convenable et de fixer le câble à l'embarcation. Le cerf volant joue alors son rôle de repère visible et de réflecteur radar. Il exerce enfin une force de traction sur le bâtiment, permettant ainsi la manoeuvre de celui-ci dans une gamme réduite d'azimuts. Les dimensions typiques de la voile ainsi constituée peuvent être de 2 m d'envergure et de 2 m de corde. Lorsque le cerf volant est soumis à un vent de 20 noeuds, soit 15 m/s, la force de traction sur le câble peut atteindre 200 N, soit 20 kgf, force suffisante pour tracter un bateau de petite taille. Sous l'effet d'un vent de 30 noeuds, cette force peut atteindre 400 N La figure 2A représente une coupe dans le plan de symétrie du cerf volant selon l'invention. La figure 2B représente ce même cerf volant vu de face. On reconnait sur ces deux figures le bord d'attaque gonflable 104 ainsi que les toiles 110 et 111. Sur la figure 2A, on reconnait également la toile supérieure 105. On sait que l'équilibre d'un corps volant repose d'une part sur le fait que la somme des forces qui lui sont appliquées soit nulle et que la somme des moments de ces forces soit également nulle. Par ailleurs, toute perturbation visant à déstabiliser le corps volant doit conduire à une action correctrice qui vise à retrouver cet état d'équilibre. Par exemple une augmentation d'incidence doit conduire à la création d'un moment visant à diminuer à nouveau cette incidence. Un cerf volant est soumis à trois forces, l'effort de traction appliqué par le câble, le poids du cerf volant et la poussée aérodynamique. On sait que le centre de poussée aérodynamique est situé plutôt vers le bord d'attaque en un point E distant dudit bord d'attaque d'environ un quart de la corde BC. Le poids s'applique au centre de gravité F et donc en un point situé plus loin du bord d'attaque. Enfin, l'effort du câble est appliqué au point d'accrochage noté A. Le cerf volant selon l'invention est construit de telle sorte que : si on pose sur un plan la toile centrale constituée des éléments 110 et 111, on définit une corde supérieure BC. On trace une droite Ax parallèle à BC et passant par A. Selon l'invention, la droite AG qui forme un angle de 60° par rapport à Ax doit couper la corde AC en un point situé entre le bord d'attaque B et le point E du centre de poussée situé au quart de la corde BC. Dans certaines configurations non représentées, le cerf volant sera muni d'une ou plusieurs queues légères flottant au vent destinées à reculer le centre de gravité. Ces queues, au nombre de 1, 2 ou 3 seront symétriques par rapport au plan de symétrie 120. Sur la figure 3, on représente un cerf volant 202 selon l'invention relié à une embarcation 209. Le câble de traction 206 est accroché à ladite embarcation au moyen d'un mousqueton 208 prévu à cet effet. Le cerf volant vole à quelques dizaines de mètres au dessus de l'embarcation permettant ainsi sa détection visuelle. Le cerf volant se place naturellement dans la direction du vent schématisée par la flèche FI. Le barreur 211 joue sur l'angle de la barre 210 de manière à imposer une direction éventuellement légèrement différente de celle du vent, cette direction étant schématisée selon la flèche F2. Dans ce cas particulier, l'émetteur radar est porté par un avion 212. Ce dit avion émet des ondes 213 qui viennent frapper le réflecteur 207 qui réémet des ondes réfléchies 214 détectables par le radar. Ceci permet la localisation du cerf volant et donc du bateau. Le cerf volant est par ailleurs équipé d'une lampe à éclairs 215 de type diode peu consommatrice d'énergie alimentée par une batterie non représentée. Elle émet un signal lumineux selon le cône 216, ce qui permet sa localisation visuelle même de nuit. Sur cette figure 3, le cerf volant est muni de deux appendices caudaux 216 qui permettent de reculer son centre de gravité et ainsi de participer à sa stabilité. Sur la figure 4, on a représenté un homme 320 tombé à la mer muni d'un gilet de sauvetage 321. Le gilet de sauvetage possède un point d'attache 308 auquel est accroché le cerf volant 307. Le cerf volant est, dans ce cas, gonflé automatiquement au contact de l'eau par des procédés connus de l'homme de l'art. Après qu'il soit largué, le cerf volant est repérable visuellement ou au moyen de radars terrestres ou mobiles 312. Ces radars émettent des ondes 313 réfléchies par le cerf volant 307. Ces dites ondes réfléchies 314 sont détectées par le radar émetteur ou par un autre récepteur d'ondes électromagnétiques. On peut ainsi localiser le cerf volant et donc la personne en détresse. Ce cerf volant est par ailleurs muni d'une lampe à éclats 315. REVENDICATIONS1. Dispositif de repérage et de pilotage d'une embarcation sur un plan d'eau utilisant un cerf-volant repérable visuellement caractérisé en ce que : - Ledit cerf-volant est symétrique par rapport à un plan 120, constitué d'un bord d'attaque gonflable 104 en forme de U sur lequel est fixée 10 une toile supérieure 105 en prolongement du dit bord d'attaque en U, toile sur laquelle sont cousues une toile inférieure selon les coutures 107 et des toiles perpendiculaires 108 selon des coutures 109 formant ainsi une pluralité de caissons, l'une des dites toiles perpendiculaires étant placée dans le plan de symétrie et étant prolongée en dessous des 15 caissons par une autre toile cousue munie d'un point A d'accrochage du câble - Ledit cerf-volant est caractérisé en ce que le point G, intersection d'une droite partant du point A d'accrochage du câble et formant un angle THETA de 60° avec la corde supérieure BC du cerf-volant, est 20 situé entre le bord d'attaque 104 et le point E de cette corde, le dit point E étant situé à l'aval du bord d'attaque au quart de la dite corde. - Ledit cerf-volant est muni d'un bord d'attaque gonflable 104 destiné à assurer sa flottabilité en cas de chute dans l'eau, - Ledit cerf-volant est muni d'un réflecteur radar permettant sa 25 détection à partir de stations terrestres ou mobiles. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cerf-volant est relié à l'embarcation par un câble unique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le cerf-volant développe une force présentant une composante horizontale dans le sens du vent, ladite force étant utilisable pour pouvoir piloter l'embarcation en association avec un gouvernail. 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le cerf-volant est associé à un gilet de sauvetage, son largage permettant de repérer un homme à la mer par détection visuelle ou radar.