Brevet FR3076805A1 — publié le 20190719

AILE RASANTE POUR VEHICULE OU PROJECTILE La présente invention concerne le domaine d'optimisation énergétique. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif 5 d'optimisation énergétique pour véhicule. L'invention trouve une application particulière dans l'amélioration du confort de l'habitacle d'un véhicule. L'invention porte en outre sur un véhicule comprenant un dispositif d'optimisation énergétique et une méthode 10 d'optimisation énergétique de véhicule. Dans le domaine de l'optimisation de l'énergie et particulièrement pour l'optimisation de l'habitacle d'un véhicule, différentes solutions sont envisagées, notamment en cas de chaleur dans l'habitacle d'un véhicule. La plupart des 15 véhicules sont équipés de climatiseurs qui sont pesants et alourdissent le véhicule entrainant une dépense en énergie. De même, lorsque ces climatiseurs sont en état de fonctionnement, ils entrainent une consommation importante d'énergie. En outre, les climatisations peuvent avoir un effet néfaste sur 20 l'environnement et la santé. Par conséquent, ces solutions ne réduisent pas la consommation en énergie et ne préserve pas l'environnement. D'autres solutions ont été apportées, comme les véhicules électriques ou hybrides, alternatives aux carburants polluants. 25 Toutefois, ces véhicules nécessitent des infrastructures pour la recharge en énergie tout en demandant une meilleure gestion de l'électricité. Par conséquent, ces solutions ne réduisent pas non plus la consommation en énergie et ne préserve pas suffisamment l'environnement. 30 Un objectif est de proposer un moyen pour pallier à ses inconvénients de consommation, pollution et financier. Pour ce faire, l'invention propose un dispositif d'optimisation énergétique pour véhicule comprenant une entrée et 2 une sortie orientées, ou configurées pour être orientées, sensiblement suivant une direction de progression du véhicule, ainsi qu'un tunnel d'optimisation le long d'une face du véhicule reliant ladite entrée et ladite sortie. Avantageusement, le tunnel permet l'écoulement de l'air afin d'éviter des perturbations aérodynamiques. En outre, le tunnel permet de créer un effet Venturi et d'augmenter la vitesse de l'air entre un véhicule et le dispositif. L'augmentation de la vitesse de l'air dans le tunnel aérodynamique entraine une diminution de la pression de l'air et une diminution des besoins en énergie pour la pénétration dans l'air et entraine par conséquent une diminution de la consommation en énergie. Selon d'autres aspects pris isolément ou combinés selon toutes les combinaisons techniquement réalisables : - le tunnel d'optimisation s'étend sur au moins la moitié de, de préférence toute, la face de toit et/ou une face latérale et/ou une face inférieure du véhicule et/ou ; - le tunnel d'optimisation s'étend sur au moins la moitié de, de préférence toute, le pourtour d'un réacteur d'avion, ou d'un moteur à hélice d'avion ; et/ou - le dispositif comprend en outre une aile d'optimisation disposée en amont de ladite entrée et s'étendant sensiblement dans et parallèlement à la direction de progression du véhicule et/ou ; - le dispositif est pour un toit de véhicule qui comprend un pare- brise, dans lequel l'aile d'optimisation forme un pare-soleil et/ou ; - l'aile d'optimisation comprend un profil bombé en direction du véhicule, en particulier vers le bas et/ou ; - l'aile d'optimisation est rétractable amovible ou repliable et/ou ; - le tunnel et/ou l'aile d'optimisation comprend des cellules photovoltaïques. Avantageusement, le dispositif selon une variante préférée permet également une diminution de la consommation d'énergie en 35 se basant sur l'arrêt de la lumière en diminuant l'effet de serre. 3 La diminution de l'effet de serre permet de diminuer l'utilisation de la climatisation. Cette diminution permet de diminuer les coûts et la pollution qui y sont liés. L'invention concerne en outre un véhicule comprenant un 5 dispositif d'optimisation selon l'invention. Un autre objet de l'invention porte sur une méthode d'optimisation énergétique de véhicule comprenant au moins une étape de disposer une entrée et une sortie orientées sensiblement suivant une direction de progression du véhicule, ainsi qu'un 10 tunnel d'optimisation en regard d'une face du véhicule reliant ladite entrée et ladite sortie. En outre, la méthode comprend une étape de disposer en outre une aile d'optimisation en amont de ladite entrée et s'étendant sensiblement parallèlement à la direction de progression du 15 véhicule. L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue d'un mode de réalisation d'un 20 véhicule équipé du dispositif d'optimisation énergétique selon une variante préférée de l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus du véhicule de la figure 1 ; - la figure 3A est une vue avant du véhicule des figures 1 et 25 2 ; - la figure 3B est une vue arrière du véhicule des figures 1 à 3A ; - la figure 4 est un schéma d'un dispositif selon une variante comprenant deux microéoliennes ; 30 - la figure 5 est un schéma d'un tunnel dans le prolongement d'un carénage d'hélice ; - la figure 6 est un schéma d'un projectile selon l'invention ; - la figure 7 est un schéma d'un avion incluant un tunnel d'optimisation. 4 L'invention concerne un dispositif d'optimisation d'énergie et particulièrement une aile rasante 1. L'aile rasante 1 se présente comme ex aile volante », disposée au-dessus du véhicule 2 avec un système de fixation pouvant être similaire au coffre de 5 toit 3 par exemple par ventouse ou rails. L'aile rasante comprend un tunnel la et/ou une aile d'optimisation lb. En particulier, l'invention concerne un dispositif aérodynamique qui permet lors de son installation un meilleur 10 confort dans l'habitacle d'un véhicule grâce à une diminution de l'utilisation de la climatisation et une diminution de la température intérieure. En outre, le dispositif selon l'invention permet une diminution de la consommation d'énergie pour tout véhicule se 15 déplaçant par voie terrestre, aérienne ou maritime. Ce dispositif se base sur plusieurs principes. Un premier principe utilisé par l'invention concerne l'arrêt de la lumière. 80% de la chaleur dans un véhicule passe par le pare-brise 20 avant 4 qui est très large et très incliné, c'est l'effet de serre. A l'heure d'aujourd'hui, toute voiture moderne dispose d'un système de climatisation lourd, encombrant et gros consommateur d'énergies. 25 L'aile rasante 1, en étant disposée au-dessus du pare-brise avant 4, résout ce problème d'effet de serre. En effet, le pare-brise avant 4 du véhicule étant toujours à l'ombre, il y a donc une diminution de la température à l'intérieur de véhicule 2, entre 10 et 15 degrés sous la chaleur du soleil. 30 L'aile rasante 1 forme un pare-soleil. Avantageusement, l'aile rasante 1 peut adopter une largeur plus étendue que le véhicule afin de s'étendre sur les parties 5 latérales du véhicule 2 et diminuer de façon plus importante l'effet de serre au niveau des fenêtres latérales. Il n'y a donc plus besoin de climatisation sur le véhicule, c'est donc un gain de poids mais aussi un gain de consommation 5 d'énergie. De plus le profil aérodynamique du véhicule 2 peut être modifié, dû à la suppression du système de climatisation. Un deuxième principe utilisé par l'invention concerne le principe de Bernoulli (portance de l'aile). L'aile rasante 1 10 présente un second avantage. En effet, le profil de l'aile rasante 1 est inversé par rapport à une aile volante il y a donc une dépression au-dessous de l'aile rasante 1, donc vers le sol ce qui permet un renforcement de la stabilité du véhicule 2. En outre, la stabilité renforcée du véhicule 2 permet, d'une 15 part l'utilisation de pneus beaucoup plus fins et d'autre part la réalisation de véhicules plus légers ce qui entraine moins de traînée aérodynamique et moins d'énergie consommée. Par ailleurs, l'utilisation de pneus plus fins permet de réaliser des véhicules avec une meilleure garde au sol, c'est-à- 20 dire une distance entre le sol et le point le plus bas du châssis plus importante. Une meilleure garde au sol favorise la résistance du véhicule lors d'intempéries notamment, lors d'averses importantes. Avantageusement, la réalisation de véhicules avec une garde au sol plus élevée permet de diminuer le risque d'heurter 25 un animal. Un troisième principe utilisé par l'invention concerne l'effet Venturi. L'aile rasante 1, se positionne au-dessus du pare-brise avant 4 et se prolonge sur toute la longueur du toit 3 du véhicule 2, surélevé de quelques centimètres pour plusieurs 30 raisons. Une des raisons concerne l'écoulement de l'air entre le haut du pare-brise avant 4 et le dessous de l'aile rasante 1 pour éviter les perturbations aérodynamiques. La création de l'effet venturi entre l'aile rasante 1 et le toit 3 du véhicule 2 permet que la vitesse de l'air augmente entre 6 le toit 3 et l'aile rasante 1 entrainant une diminution de la pression de l'air et donc moins de traînée. Avantageusement, la forme interne da l'aile rasante 1 et particulièrement du tunnel la peut être modifiée sous forme d'entonnoir ou encore de tube 5 évasé en ses deux extrémités comportant une section rétrécie en son centre par exemple sous forme de tube de Venturi ou de sablier. En outre, des jupes latérales 5 positionnées le long de la prolongation de l'aile rasante 1 et du toit 3 obligent l'air â prendre de la vitesse et améliorent l'effet venturi. En effet, en 10 augmentant la vitesse de l'air, sa pression diminue. L'installation du système de l'aile rasante 1 peut permettre la suppression de tout système de climatisation, c'est un gain de poids mais aussi de rendement. En effet, les rendements énergétique et aérodynamique ou hydrodynamique sont grandement 15 améliorés entraînant une baisse de la pollution. Avec l'aile rasante 1, le pare-brise avant 4 qui est protégé de la lumière directe du soleil, génère une protection contre la dégradation et le vieillissement de l'intérieur du véhicule 2 et des accessoires du véhicule 2. 20 De plus, la température idéale du corps humain se situe aux alentours entre 18 et 20 degrés, l'ombre et la fraîcheur obtenue par l'aile rasante 1 créent un apaisement au volant découlant sur une plus grande sécurité routière. Il y a, de préférence une simplicité d'utilisation, en effet 25 le système est de préférence, totalement amovible pouvant être confectionné dans de multiples matériaux du plus économique au plus élaborés (PVC, Aluminium, Carbonne etc...) et pouvant être d'un effet esthétique des plus plaisant. Ce dispositif d'optimisation énergétique, dans la variante 30 préférée, n'a besoin d'aucun entretien, en effet n'ayant aucune pièce mécanique en mouvement il n'y a pas de possibilité de panne. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tunnel la peut comprendre en son entrée un grillage 6 à maillage fin pour 7 éviter l'aspiration d'espèce animale volante ou de feuillages et ainsi éviter l'obturation du tunnel la. Selon une variante, le tunnel la peut comprendre en sa sortie au moins une, de préférence au moins deux, micro-éoliennes 7 5 fixées de chaque côté de l'extrémité de la sortie du tunnel la. Ces micro-éoliennes 7 peuvent-être reliées à un alternateur et à une batterie afin de transformer et stocker l'énergie éolienne. Cette configuration permet d'augmenter l'autonomie en énergie électrique du véhicule, et peut s'appliquer aux véhicules 10 autonomes, aux véhicules électriques et aux camions ou bus. Selon un mode de réalisation de l'invention, le tunnel la peut être fixé sur plusieurs faces et/ou sur tout le pourtour du véhicule se déplaçant par voie terrestre, aérienne ou maritime. Les jupes latérales 5 sont des parois entre plusieurs tunnels pour 15 améliorer la fixation. Les jupes peuvent dans ce cas former des parois dans le tunnel. Par exemple dans le cas de train ou de train à sustentation magnétique ou d'hyperloop, un extracteur d'air est fixé à la sortie du tunnel la. Cet extracteur d'air permet de forcer la 20 circulation de l'air afin d'améliorer l'autonomie en énergie du véhicule. Dans ce cas, le train transporte son propre tunnel. C'est le cas de tous les autres véhicules. Selon un autre exemple, dans le cas d'un sous-marin ou d'un bateau, les tunnels peuvent être tout autour du véhicule ou 25 seulement sur les parois latérales du véhicule. Dans le cas de bateaux ou autres véhicules nautiques tels que des bateaux de croisière, des tunnels latéraux et supérieurs permettent d'utiliser le passage d'air, tandis qu'un tunnel inférieur permet d'utiliser le passage d'eau sur une face. 30 De plus, dans le cas de véhicule possédant au moins une hélice. Le tunnel la hydrodynamique possède un prolongement vers l'arrière. Le prolongement est en continuité avec un carénage d'hélice 8 afin de combiner de manière surprenante les effets du carénage 8 et du tunnel la et accentuer l'optimisation d'énergie. 8 Dans un développement futur du produit, il sera possible au vue de l'agrandissement de la surface du véhicule 2 de poser sur le système de l'aile rasante 1 des cellules photovoltaïques permettant de générer de l'électricité et d'assurer l'autonomie 5 du véhicule 2. De préférence, l'aile rasante 1, en particulier l'aille d'optimisation a une forme de pointe afin d'en améliorer l'aérodynamique. Nous envisageons, de plus, un meilleur rendement 10 aérodynamique par l'installation de bout d'aile courbée inversée. En particulier, cette aile s'étend latéralement et est recourbée vers le bas. Un autre aspect de l'invention concerne une méthode d'optimisation énergétique de véhicule comprenant au moins une. 15 étape de disposer une entrée et une sortie orientées sensiblement suivant une direction de progression du véhicule, ainsi qu'un tunnel d'optimisation en regard d'une face du véhicule reliant ladite entrée et ladite sortie. En outre, la méthode selon l'invention comprend une étape de 20 disposer en outre une aile d'optimisation en amont de ladite entrée et s'étendant sensiblement parallèlement à la direction da progression du véhicule. Dans une autre variante, le tunnel d'optimisation s'étend autour d'un réacteur d'avion ou d'un moteur à hélice d'avion. En 25 particulier, le tunnel constitue un deuxième carénage autour du réacteur d'avion et permet le passage d'air. Cette variante peut avoir les autres éléments de tunnel d'optimisation proposés ci-dessus. Le tunnel peut aussi être placé autour d'un avion, par exemple 30 autour du fuselage comme l'illustre la figure 7, une fusée. L'application à une fusée trouve un intérêt dans le déplacement dans l'atmosphère terrestre au décollage ou à l'atterrissage. Cela permet de tracter une plus grande charge, d'avoir plus de puissance/vitesse et/ou consommer moins de carburant. 9 Outre les véhicules, l'invention basée sur le tunnel lb trouve également une application dans l'optimisation du déplacement des projectiles 2a, tels qu'une flèche. L'invention peut en outre s'appliquer aux missiles, torpilles 5 et autres projectiles de ce type. Avantageusement, la présence d'un tunnel d'optimisation permet d'améliorer significativement la portée du projectile sans augmenter les dépenses en énergie de propulsion du fait da l'air pénétrant le tunnel. 10 En outre, le tunnel peut également être appliqué à des drones, par exemple sur le fuselage et/ou REVENDICATIONS1. Dispositif d'optimisation énergétique pour véhicule (2) ou un projectile (2a) comprenant au moins un moyen d'optimisation énergétique, caractérisé en ce que ledit moyen d'optimisation comprend une aile d'optimisation (lb) et/ou un tunnel (la) d'optimisation qui comprend une entrée et une sortie orientées, ou configurées pour être orientées, sensiblement suivant une direction de progression du véhicule (2)ou projectile (2a), le tunnel (la) d'optimisation s'étendant le long d'une face du véhicule (2)ou projectile (2a), ou d'une partie de ceux-ci, en reliant ladite entrée et ladite sortie. 2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le tunnel (la) d'optimisation s'étend sur au moins la moitié de, de préférence toute, la face de toit (3) et/ou une face 15 latérale et/ou une face inférieure du véhicule (2) ou projectile (2a). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un moyen d'optimisation comprend un tunnel (la) d'optimisation qui s'étend sur au moins la moitié de, de 20 préférence toute, le pourtour d'un réacteur d'avion, ou d'un moteur à hélice d'avion. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un moyen d'optimisation comprend une aile d'optimisation (lb) qui est disposée en amont de ladite entrée 25 et s'étendant sensiblement dans et parallèlement à la direction de progression du véhicule. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes pour un toit (3) de véhicule (2) comprenant un pare-brise (4), dans lequel l'aile d'optimisation (lb) forme un pare-soleil. 30 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un moyen d'optimisation comprend une aile d'optimisation (lb) comprend un profil bombé en direction du véhicule, en particulier vers le bas. 10 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un moyen d'optimisation comprend une aile d'optimisation (lb) est rétractable amovible ou repliable. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tunnel (la) et/ou l'aile d'optimisation (lb) comprend des cellules photovoltaïques. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un moyen d'optimisation comprend un tunnel (la) d'optimisation qui est dans le prolongement d'un carénage d'hélice. 10. Véhicule ou un projectile (2a) comprenant au moins un dispositif d'optimisation selon l'une des revendications précédentes.