Brevet FR3129364A1 — publié le 20230526

Système de traction à aile captive, comportant : – une aile de traction (2) ; – un dispositif volant de commande de trajectoire (5) ; – une plateforme de base (8) sur laquelle est montée une structure de déploiement et de repli de l’aile de traction (2) ; – une ligne de traction. Le système de traction comporte un socle (12) qui comprend une embase de fixation (13) sur un support de traction, ce socle (12) comprenant de plus un espace interne de stockage (20) pour l’aile de traction (2). La plateforme de base (8) est montée rotative sur le socle (12) selon une liaison pivot. La plateforme de base (8) comporte une fenêtre de stockage débouchant dans l’espace interne de stockage (20), cette fenêtre de stockage étant située au pied de la structure de déploiement et de repli. Figure pour l’abrégé : Fig. 14 SYSTÈME DE TRACTION À AILE CAPTIVE MUNI D’UN SOCLE À ESPACE INTERNE DE STOCKAGE L’invention concerne le domaine des systèmes de traction à aile captive qui sont adaptés à déployer et replier une aile de traction par rapport à une plateforme de base, cette aile de traction étant adaptée à générer une force de traction sous l’effet du vent. De tels systèmes de traction permettent le déploiement d’une aile de traction volante servant à la propulsion d’un véhicule, notamment un navire (en tant que mode de propulsion principal, ou à titre d’assistance), pour la production d’électricité, ou pour toute application tirant profit d’une telle force de traction. ART ANTÉRIEUR La demande de brevet français FR3082184 décrit un système de traction à aile captive et un procédé de déploiement et de repli de l’aile de traction. Le système comporte une structure de déploiement et de repli de l’aile de traction. Il existe des moyens d’orienter l’aile de traction par rapport au vent apparent. Ces moyens imposent généralement de dérouter temporairement le navire, ou nécessitent des dispositifs complexes et mobiles au sein de la structure de déploiement et de repli. Les procédés de déploiement et de repli de l’art antérieur comportent généralement au moins un certain nombre d’étapes manuelles nécessitant l’intervention d’opérateurs à proximité de la structure de déploiement et de repli. L’invention a pour but d’améliorer les systèmes de traction à aile captive de l’art antérieur, ainsi que les procédés de déploiement, de repli, et de stockage associés. À cet effet, l’invention vise un système de traction à aile captive, comportant : – une aile de traction adaptée à générer une force de traction sous l’effet du vent ; – un dispositif volant de commande de trajectoire rattaché à l’aile de traction par des lignes de suspente ; – une plateforme de base sur laquelle est montée une structure de déploiement et de repli de l’aile de traction ; – une ligne de traction reliant le dispositif volant de commande de trajectoire à la plateforme de base. De plus : – le système comporte un socle qui comprend une embase de fixation sur un support de traction, ce socle comprenant de plus un espace interne de stockage pour l’aile de traction ; – la plateforme de base est montée rotative sur le socle selon une liaison pivot ; – la plateforme de base comporte une fenêtre de stockage débouchant dans l’espace interne de stockage, cette fenêtre de stockage étant située au pied de la structure de déploiement et de repli. Selon un autre objet, l’invention vise un procédé de déploiement ou de repli d’une aile de traction d’un système de traction tel que décrit ci-dessus. Ce procédé comporte une étape de rotation de la plateforme de base sur le socle, pour orienter le dispositif de déploiement ou de repli par rapport au vent. Ce procédé peut comporter en outre les étapes suivantes : – les charriots saisissent l’aile de traction par ses lignes de suspente ; – les charriots descendent le long de la structure de déploiement et de repli jusque dans l’espace interne de stockage. Le support de traction désigne ici un élément sur lequel une force de traction est exercée pour le déplacer, ou un élément de référence sur lequel est ancré le système de traction. Par exemple, dans le cas où le système de traction est destiné à la production d’énergie, en particulier d’électricité, le support de traction peut être le sol. Dans le cas où le système de traction est destiné à la propulsion d’un véhicule, le support de traction est le véhicule lui-même. Un tel système de traction à aile captive est compatible avec une automatisation totale et sécurisée du déploiement et du repli de l’aile de traction. Ces opérations peuvent alors être pilotées depuis un poste de commande déporté, sans nécessiter d’intervention humaine sur le système de traction, ni pour orienter l’aile de traction, ni pour manipuler les différents cordages de l’aile, ni pour aider au pliage ou au stockage de l’aile de traction. Une orientation de l’aile de traction (par exemple pour présenter son bord d’attaque face au vent apparent) peut être réalisée automatiquement. L’invention permet de réaliser cette orientation par une simple liaison pivot, qui est plus fiable et d’un cout moindre que d’autres dispositifs complexes d’orientation de la structure de déploiement et de repli de l’aile de traction. De préférence, l’ensemble des éléments destinés à la manipulation de l’aile de traction sont montés sur la plateforme de base, tels que, par exemple, treuils de ligne de traction, supports pour les éléments de l’aile de traction, etc. L’ensemble de ces éléments montés sur la plateforme de base est entrainé en rotation conjointement avec la structure de déploiement et de repli de sorte qu’aucune liaison mécanique complexe n’est à prévoir entre ces différents éléments, présents sur un même référentiel physique. L’orientation angulaire de la structure de déploiement et de repli, qui permet d’ajuster le positionnement de l’aile de traction par rapport au vent, est donc réalisée de manière indépendante par rapport au support de traction. Dans le cas du montage de l’aile de traction sur un véhicule tel qu’un navire, il n’est pas nécessaire, comme dans certaines réalisations de l’art antérieur, d’orienter le navire lui-même selon une allure procurant l’orientation voulue pour l’aile de traction, ce qui implique de dérouter le navire lors des phases de déploiement et de repli. La possibilité d’orienter l’ensemble du matériel présent sur la plateforme de base, y compris la structure de déploiement et de repli et l’aile de traction, sans modification de la route du navire, est particulièrement avantageuse dans le cas de navires imposants et peu manœuvrants, tels que des porte-containers ou des pétroliers. Cette possibilité d’orientation offre de plus des opportunités de combinaison avec la route du navire pour faire varier l’intensité du vent apparent (par exemple en sommant la vitesse du navire à celle du vent réel). Le socle permet l’orientation angulaire de la plateforme de base et de la structure de déploiement et de repli. Ce socle permet de plus, de préférence, de placer la plateforme de base à une hauteur suffisante pour que la structure de déploiement et de repli soit en dehors de l’influence d’éléments de perturbation extérieurs. Par exemple, dans le cas du montage du système de traction sur un navire, le socle procure de plus une surélévation permettant une moindre exposition aux paquets de mer des éléments présents sur la plateforme de base, c’est-à-dire une moindre exposition aux importantes masses d’eau qui viennent heurter le pont d’un navire dans certaines conditions météo difficiles. De plus, la plateforme de base ne comporte sur sa surface aucun élément de stockage de l’aile de traction, ces éléments étant les plus citriques en cas d’exposition aux paquets de mer, car ces éléments de stockage présenteraient d’importantes surfaces planes recevant ainsi des pressions conséquentes dans de telles conditions météo. Le stockage de l’aile de traction se fait à l’abri dans le socle proche du pont du navire, et dont la forme est de préférence choisie pour présenter une faible résistance (forme cylindrique, par exemple). La surélévation procurée par le socle permet de plus de mettre l’aile de traction elle-même en dehors des zones de turbulence fluidiques provoquées par la présence d’éléments du navire perturbant le vent (superstructures du navire, containers et chargements divers, etc.). L’aile de traction bénéficie ainsi, lors de ces phases de déploiement et de repli d’un écoulement de vent peu perturbé, plus proche d’un écoulement laminaire. Un tel régime de vent peu perturbé est avantageux pour mettre en œuvre des procédés de manœuvre ou de pliage entièrement automatisés, et pour mettre en œuvre certains procédés avancés tels qu’un pliage en manche à air, favorisant le déploiement de l’aile de traction. Le socle permet par ailleurs de réduire l’empreinte au sol d’un système de traction à aile captive, en choisissant une section de socle inférieure aux dimensions de la plateforme de base. Le socle intègre un stockage de l’aile de traction dans sa fondation structurelle. L’aile de traction n’est ainsi plus stockée dans des éléments extérieurs à la plateforme de base (ou posés sur la plateforme de base) ce qui, en plus des fonctions de protection évoquées précédemment, permet de faciliter le rangement entièrement automatisé de l’aile de traction. La fenêtre de stockage débouchant dans l’espace interne de stockage se trouve au pied de la structure de déploiement et de repli, de sorte que l’aile puisse être manipulée par des éléments mobiles simples (charriots coulissants sur des rails, par exemple) et directement déposée dans son espace de stockage en suivant une trajectoire simple et directe. Le système de traction selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison : – la plateforme de base comporte un support pour le dispositif volant de commande de trajectoire, ce support étant disposé à la périphérie de la fenêtre de stockage ; – le système comporte un treuil adapté à enrouler ou relâcher la ligne de traction, ce treuil étant monté sur la plateforme de base ; – le système comporte un goulot de stockage formé d’une portion de cylindre donnant accès à la fenêtre de stockage, ce cylindre étant fixé sur la plateforme de base ; – le système comporte un entonnoir de guidage en direction de la fenêtre de stockage, pour le repli de l’aile de traction ; – l’entonnoir de guidage comporte un bec de guidage pour le guidage des lignes de suspente de l’aile de traction ; – le goulot de stockage comporte une échancrure de passage des lignes de suspente de l’aile de traction ; – le système comporte un couvercle de fermeture du goulot de stockage ; – la structure de déploiement et de repli traverse la fenêtre de stockage ; – le couvercle comporte une entaille de passage de la structure de déploiement et de repli ; – le système comporte un réceptacle à voile qui est rattaché à la plateforme de base et qui est disposé dans l’espace interne de stockage ; – le réceptacle à voile comporte une ouverture supérieure fixée par son pourtour sur les parois internes du goulot de stockage ; – le système comporte des moyens d’entrainement en rotation d’une partie inférieure du réceptacle à voile ; – le réceptacle à voile comporte une ouverture latérale d’accès à la structure de déploiement et de repli ; – le système comporte un dispositif de motorisation de la rotation de la plateforme de base sur le socle, ce dispositif comportant une couronne dentée sur laquelle engrène au moins un pignon ; – le système comporte des patins de rétention de la plateforme de base contre le socle ; – le système comporte un jambage de maintien reliant la structure de déploiement et de repli à la plateforme de base, par-dessus la fenêtre de stockage ; – l’entonnoir de guidage est formé d’au moins une barrière rattachée au jambage de maintien ; – la structure de déploiement et de repli comporte un mât d’arrimage fixé sur la plateforme de base et adapté à arrimer l’aile de traction par son bord d’attaque ; – la structure de déploiement et de repli comporte des charriots de manipulation des lignes de suspente, ces charriots étant adaptés à coulisser le long du mât d’arrimage jusque dans l’espace interne de stockage. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels : – la illustre un système de traction selon l’invention, l’aile de traction étant en vol ; – la illustre le système de traction de la , l’aile de traction étant en cours de déploiement ou en cours de repli ; – la représente la plateforme de base et la structure de déploiement et de repli du système de traction selon l’invention ; – la est une vue schématique en coupe du système de traction selon l’invention ; – la illustre la plateforme de base du système de traction selon l’invention ; – la représente une portion du système de traction selon l’invention, vue de dessus ; – la représente le réceptacle à voile du système de traction selon l’invention ; – la représente la portion du système de traction illustrée à la , vue de dessous ; – la est une vue de détail du système de traction selon l’invention ; – la représente la plateforme de base du système de traction selon l’invention, vue de dessous en perspective ; – la représente la plateforme de base du système de traction selon l’invention, vue de dessous ; – la illustre la plateforme de base du système de traction selon l’invention un demi couvercle étant ouvert ; – la illustre la plateforme de base du système de traction selon l’invention un autre demi couvercle étant ouvert ; – la est une vue schématique en coupe du système de traction selon l’invention, illustrant le procédé de déploiement ou de repli. Système de traction à aile captive, comportant : – une aile de traction (2) adaptée à générer une force de traction sous l’effet du vent ; – un dispositif volant de commande de trajectoire (5) rattaché à l’aile de traction (2) par des lignes de suspente (4) ; – une plateforme de base (8) sur laquelle est montée une structure de déploiement et de repli de l’aile de traction (2) ; – une ligne de traction (6) reliant le dispositif volant de commande de trajectoire (5) à la plateforme de base (8) ; ce système de traction à aile captive étant caractérisé en ce que : – il comporte un socle (12) qui comprend une embase de fixation (13) sur un support de traction, ce socle (12) comprenant de plus un espace interne de stockage (20) pour l’aile de traction (2) ; – la plateforme de base (8) est montée rotative sur le socle (12) selon une liaison pivot ; – la plateforme de base (8) comporte une fenêtre de stockage (45) débouchant dans l’espace interne de stockage (20), cette fenêtre de stockage (45) étant située au pied de la structure de déploiement et de repli. Système de traction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme de base (8) comporte un support (10) pour le dispositif volant de commande de trajectoire (5), ce support (10) étant disposé à la périphérie de la fenêtre de stockage (45). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un treuil (9) adapté à enrouler ou relâcher la ligne de traction (6), ce treuil (9) étant monté sur la plateforme de base (8). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un goulot de stockage (17) formé d’une portion de cylindre donnant accès à la fenêtre de stockage (45), ce cylindre étant fixé sur la plateforme de base (8). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu’il comporte un entonnoir de guidage (11) en direction de la fenêtre de stockage (45), pour le repli de l’aile de traction (2). Système de traction selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’entonnoir de guidage (11) comporte un bec de guidage (24) pour le guidage des lignes de suspente (4) de l’aile de traction (2). Système de traction selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le goulot de stockage (17) comporte une échancrure (30) de passage des lignes de suspente (4) de l’aile de traction (2). Système de traction selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte un couvercle (18) de fermeture du goulot de stockage (17). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de déploiement et de repli traverse la fenêtre de stockage (45). Système de traction selon la revendication 9 lorsqu’elle dépend de la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle comporte une entaille (28) de passage de la structure de déploiement et de repli. Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un réceptacle à voile (21) qui est rattaché à la plateforme de base (8) et qui est disposé dans l’espace interne de stockage (20). Système de traction selon la revendication 11 lorsqu’elle dépend de la revendication 4, caractérisé en ce que le réceptacle à voile (21) comporte une ouverture supérieure (35) fixée par son pourtour sur les parois internes du goulot de stockage (17). Système de traction selon l’une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’entrainement en rotation d’une partie inférieure du réceptacle à voile (21). Système de traction selon l’une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le réceptacle à voile (21) comporte une ouverture latérale (31) d’accès à la structure de déploiement et de repli. Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de motorisation de la rotation de la plateforme de base (8) sur le socle (12), ce dispositif comportant une couronne dentée (42) sur laquelle engrène au moins un pignon (43). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des patins de rétention (44) de la plateforme de base (8) contre le socle (12). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un jambage de maintien (16) reliant la structure de déploiement et de repli à la plateforme de base (8), par-dessus la fenêtre de stockage (45). Système de traction selon la revendication 17 lorsqu’elle dépend de la revendication 5, caractérisé en ce que l’entonnoir de guidage (11) est formé d’au moins une barrière (22) rattachée au jambage de maintien (16). Système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de déploiement et de repli comporte un mât d’arrimage (7) fixé sur la plateforme de base (8) et adapté à arrimer l’aile de traction (2) par son bord d’attaque. Système de traction selon la revendication 19, caractérisé en ce que la structure de déploiement et de repli comporte des charriots (46) de manipulation des lignes de suspente (4), ces charriots (46) étant adaptés à coulisser le long du mât d’arrimage jusque dans l’espace interne de stockage (20). Procédé de déploiement ou de repli d’une aile de traction d’un système de traction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de rotation de la plateforme de base (8) sur le socle (12), pour orienter le dispositif de déploiement ou de repli par rapport au vent. Procédé de repli d’une aile de traction selon la revendication 20, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : – les charriots (46) saisissent l’aile de traction (2) par ses lignes de suspente (4) ; – les charriots (46) descendent le long de la structure de déploiement et de repli jusque dans l’espace interne de stockage (20).