DIRIGEABLE ET STRUCTURES RECEPTRICES AINSI EQUIPES

Domaine technique

La présente invention concerne un système pour arrimer un dirigeable à une structure réceptrice mobile ou fixe. Elle vise aussi un procédé d’arrimage mis en œuvre dans ce système, ainsi qu’un dirigeable équipé de ce système et une structure réceptrice adaptée.

Le domaine de l’invention est plus particulièrement, mais de manière non limitative, celui des ballons dirigeables.

État de la technique antérieure

L’arrimage des grands dirigeables à des mâts de stationnement a toujours été une manœuvre délicate qui nécessitait l’intervention d’un grand nombre de personnes au sol, parfois supérieur à plus d’une centaine, et qui s’avérait longue et présentant des risques à la fois pour les équipages de ces dirigeables et pour les personnes au sol. Cette manœuvre représentait également des coûts opérationnels significatifs.

Par ailleurs, le pilotage de ces dirigeables en approche de structures réceptrices au sol est en général complexe du fait de conditions aérodynamiques parfois défavorables à l’approche du sol et de la forte inertie intrinsèque de ces aéronefs.

La demanderesse a déposé la demande W02018/099870 A1 qui décrit un système d’arrimage qui facilite l’approche d’un dirigeable vers une structure réceptrice et permet son arrimage plus aisément et plus sûrement que dans les conditions antérieures.

À cet effet, il a été proposé un système pour arrimer un dirigeable à une structure réceptrice, comprenant un drone aérien contrôlable pour se déplacer entre ce dirigeable et cette structure réceptrice en emportant une première extrémité d’un câble dont la seconde extrémité est fixée au dirigeable ou à la structure réceptrice et pour fixer cette première extrémité à la structure réceptrice ou au dirigeable, de sorte que ce câble relie le dirigeable à la structure réceptrice.

Lorsque le drone aérien se déplace depuis la structure réceptrice jusqu’au dirigeable, le drone doit exercer un travail important pour emporter la première extrémité du câble et le déplacer contre la force de gravité. La Demanderesse a poursuivi ses recherches dans le but de proposer un système qui vise toujours à faciliter l’approche d’un dirigeable vers une structure réceptrice et permet son arrimage plus aisément et plus sûrement que dans les conditions actuelles, tout en simplifiant la solution précédemment proposée.

Exposé de l’invention

Un but de l’invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités.

Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un système pour arrimer un dirigeable à une structure réceptrice, comprenant au moins un drone aérien contrôlable pour se déplacer entre la structure réceptrice et le dirigeable, en emportant une première extrémité d’un câble d’arrimage dont la seconde extrémité est fixée à I structure réceptrice, et pour fixer la première extrémité audit dirigeable, de sorte que ce câble relie mécaniquement le dirigeable à la structure réceptrice.

Selon l’invention, le drone aérien est mécaniquement fixé sur le câble d’arrimage et est alimenté en énergie électrique par le câble d’arrimage, du côté de sa première extrémité du câble d’arrimage.

L’alimentation en énergie du drone par le câble permet d’éviter d’alourdir le poids du drone aérien. Il n’est en effet plus nécessaire que le drone aérien emporte des batteries de dimensions et de poids conséquents.

Le système peut en outre comporter des moyens pour enrouler le câble reliant le dirigeable à la structure réceptrice, de façon à rapprocher le dirigeable de la structure réceptrice. De préférence, les moyens d’enroulement comprennent un dispositif d’enroulement logé au niveau de la structure réceptrice.

Avantageusement, le drone aérien peut être agencé pour partir de la structure réceptrice, le drone aérien étant contrôlable pour emporter vers le dirigeable la première extrémité du câble d’arrimage dont la seconde extrémité est fixée à la structure réceptrice et fixer la première extrémité au dirigeable.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un procédé pour arrimer un dirigeable à une structure réceptrice, mis en œuvre dans un système d’arrimage selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements, comprenant les étapes de : a. commande d’au moins un drone aérien emportant une première extrémité d’un câble d’arrimage dont la seconde extrémité est fixée à la structure réceptrice, selon une trajectoire le conduisant vers le dirigeable, et b. fixation de la première extrémité du câble d’arrimage à une partie du dirigeable.

Le drone aérien est mécaniquement fixé sur le câble d’arrimage et est alimenté par le câble d’arrimage, du côté de la première extrémité du câble d’arrimage.

De préférence, le procédé comporte en outre une étape d’enroulement du câble d’arrimage après fixation de sa première extrémité au dirigeable, jusqu’à ce qu’une partie du dirigeable rejoigne sensiblement une partie de la structure réceptrice.

Avantageusement, les étapes successives sont au moins contrôlées depuis le sol.

Avantageusement, les étapes successives sont au moins contrôlées depuis le dirigeable.

De préférence, le drone aérien est programmé pour rejoindre en mode autonome le dirigeable depuis la structure réceptrice.

Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un dirigeable équipé d’un système d’arrimage selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.

Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une structure pour recevoir un système d’arrimage selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.

Description des figures

D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] illustre de façon schématique un premier exemple de mise en œuvre d’un système d’arrimage selon l’invention,

[Fig. 2] illustre de manière schématique un exemple de réalisation une interface mécanique et d’alimentation en énergie possible entre le câble et le drone.

[Fig. 3] illustre de manière schématique un premier exemple de réalisation d’une interface mécanique possible entre le drone et le dirigeable. [Fig. 4] illustre de manière schématique un second exemple de réalisation d’une interface mécanique possible entre le drone et le dirigeable.

Description de mode de réalisation

Les modes de réalisation décrits ci-après n’étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.

Sur les figures, un élément apparaissant sur plusieurs figures conserve la même référence.

On va décrire, en référence à la figure 1 , un premier exemple de réalisation d’un système d’arrimage 1 selon l’invention, en même temps que le procédé mis en œuvre dans ce système.

Le système d’arrimage 1 comprend un drone aérien 4 contrôlé pour emporter un câble d’arrimage 5 se déroulant depuis un tambour 31 d’une structure réceptrice s, vers l’avant d’un dirigeable 2 équipé de groupes propulseurs 21 , 22 et d’un dispositif d’accroché 23. Le dispositif 23 peut par exemple recevoir une extrémité en boucle du câble d’arrimage 5.

Cette structure réceptrice 3 comprend une base 32, éventuellement automotrice, en appui sur un sol ou une piste S, et un pylône 33 au sommet duquel est disposé le tambour d’enroulement 31 .

Dans l’exemple représenté, la structure réceptrice comporte également une partie incurvée 34 prévue pour recevoir le nez du dirigeable 2.

Le tambour 31 peut présenter un axe horizontal entraîné par un moteur (non représenté). Le tambour 31 peut être est pourvu d’une fente agencée pour recevoir une extrémité du câble d’arrimage 5.

Le drone aérien 4 est par exemple du type quadrimoteur avec quatre hélices. Le drone est alimenté en énergie au moyen d’un câble d’alimentation électrique 41 couplé mécaniquement au câble d’arrimage 5, comme l’illustre la figure 2. Le drone 4 dispose d’une interface 42 d’alimentation en énergie apte à être alimentée par le câble d’alimentation électrique 41. L’interface 42 d’alimentation en énergie peut également être une interface de verrouillage mécanique du câble d’arrimage 5 sur le drone 4.

Lorsque le dirigeable 2 se trouve à l’approche de la structure réceptrice 3, le pilote ou un opérateur au sol déclenche une procédure d’arrimage avec le décollage du drone aérien 4 depuis la structure réceptrice 3 en emportant l’extrémité 51 du câble d’arrimage 5 verrouillé et alimentant le drone 4. Le tambour d’enroulement 31 est contrôlé en mode roue libre afin de libérer les câbles d’arrimage et d’alimentation en déroulement et permettre au drone 4 de tirer le câble d’arrimage en limitant les efforts de traction. Le drone 4 suit une trajectoire optimisée en direction du dirigeable 2.

La première extrémité 51 peut être fixée au dirigeable, par exemple au moyen d’une boucle du câble 5 sur le dispositif d’accroche 23.

Le tambour 31 est ensuite entraîné par le moteur pour enrouler le câble 5 dont la seconde extrémité est désormais maintenue fixe par rapport au dirigeable 2.

Le tambour d’enroulement 31 situé sur la structure réceptrice 3 est entraîné jusqu’à ce que le nez du dirigeable 2 se trouve à proximité immédiate de la zone réceptrice 3.

La commande d’enroulement du câble 5 peut être arrêtée lorsque le nez du dirigeable 2 entre sensiblement en contact avec le dispositif incurvé récepteur 34.

On va maintenant décrire en référence à la figure 3 un autre mode de réalisation d’un système d’arrimage selon l’invention, en même temps que le procédé d’arrimage mis en œuvre dans ce système.

À la différence du système 1 qui vient d’être décrit, l’extrémité 51 du câble 5 n’est pas directement fixée sur le dirigeable 2. C’est le drone 4 qui est fixé sur le dirigeable 2 au moyen d’une interface mécanique. Le drone 4 peut par exemple présenter une boucle 43 apte à être fixée sur le dispositif d’accroche 23.

Le corps du drone 4 peut par exemple être capturé par un dispositif de capture 24, comme l’illustre la figure 4.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.