Brevet FR2068772A1 — publié le 19710903

La présente invention concerne les véhicules à coussin d'air et vise notamment l'alimentation en air sous pression des coussins support par les ventilateurs de sustentation, en vue d'améliorer les caractéristiques de stabilité de tels véhicules. 5 L'invention a pour objet un véhicule qui, en fonctionnement, est supporté par une pluralité de coussins d'air sous pression formés sous le véhicule et délimités sur leurs côtés par des jupes flexibles suspendues à la structure rigide du véhicule, l'air sous pression destiné à chaque coussin provenant de sour-10 ces d'alimentation séparées portées par le véhicule, cet air parvenant à chaque coussin par l'intermédiaire de chambres ou cloches séparées formées à l'intérieur de la structure rigide du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-15 tioB. détaillée qui suit et à 1'examen des dessins annexés qui re présentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de 1'invention. La fig. 1 est une vue schématique sn plan d'un véhicule à coussin d'air classique, muni de deux ventilateurs de sustenta-20 tion. La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue schématique en plan d'un véhicule à coussin d'air suivant l'invention, muni de deux ventilateurs de 25 sustentation® La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3« La fig. 5 est un diagramme illustrant les courbes de réponse au tangage des véhicules à coussin, d'air. 30 La fig. 8 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention. La fig. 7 représente un troisième mode de réalisation de l'in vention. La fig. 8 représente un quatrième mode de réalisation de l'in 35 vention. La fig. 9 est une vue en plan d'un véhicule comportant quatre ventilateurs de sustentation. La fig. 10 est une vue schématique, en plan, d'un cinquième - 70 43113 -2- 2068772 mode de réalisation de l'invention. La fig. 11 est line vue en coupe suivant la ligne XI-H de la fig. 10. Sur les figs 1 et 2 on a représenté un véhicule à coussin 5 d'air de type connu dans lequel deux ventilateurs de sustentation 16 et 17 fournissent de l'air sous pression à la zone du coussin d'air sous le véhicule, par l'intermédiaire d'une chambre ou "cloche" commune 18 formée à l'intérieur de la structure rigide du véhicule. La zone du coussin est délimitée par des 10 jupes flexibles 11 et 12 qui sont suspendues à la structure rigide du véhicule. On sait que pour assurer la stabilité latérale et longitudinale du véhicule, la zone du coussin d'un véhicule à coussin d'air peut, être divisée en compartiments par des jupes servant 15 de barrière longitudinale et latérale de stabilité. Le véhicule représenté sur les figs 1 et 2 ne comporte qu'une seule jupe 13 formant une barrière latérale de stabilité, qui divise la zone du coussin en deux compartiments de coussin 14 et 15- La différence des pressions dans ces compartiments tend à maintenir le 20 véhicule stable » On s'est aperçu cependant qu'un flux transversal non contrôlé d'air entre les deux compartiments du coussin affecte la stabilité du véhicule et modifie ses caractéristiques de rigidité et d'amortissement® En fonctionnements, ce type de véhicule à coussin d'air pré-25 sente un amortissement relativement important à la houle mais un amortissement relativement faible au tangage. L'amorti s s ement relativement important à la houle dépend des caractéristiques du ventilateur, de la déformation de la jupe flexible par suite des variations du rapport des pressions entre la pression du cous» 30 sin d'air et la pression interne de la jupe et de 1 'alimentati02. en air du coussin par la jupe. Le faible amortissement au tangage peut provenir de la circulation d'air entre les coussins 14 et 15' La barrière 13 limite cette circulation dans la zone du coussin proprement dite, mais la cloche commune 18 établit en 35 fait un trajet de flux transversal. Un mode de réalisation de véhicule à coussin d'air suivant l'invention est représenté sur les figs 3 et 4. Ce véhicule est supporté par deux coussins d'air sous pression 14 et 15 70 43113 -3- 2068772 formés sous le véhicule et délimites sur leurs côtés par- les jupes flexibles 11 et 12 et par la jupe flexible formant barrière de stabilité 13» ces jupes étant suspendues à là structure rigide du véhicule. L'air sous pression des coussins 14 et 15 5 provient d'une pluralité de sources d'alimentation constituées par deux ventilateurs de sustentation 16 et 17» et il est fourni à chaque coussin par des cloch.es séparées 20 et 21 formées à l'intérieur de la structure rigide du véhicule. Les cloches 20 et 21 sont séparées .l'une de l'autre par une cloison imperméable 10 19. L'air provenant du ventilateur 16 s'écoule par la cloche 20 et la partie supérieure de la jupe 11 dans le coussin 14, tandis que l'air provenant du ventilateur 17 s'écoule par la cloche 21 et la partie supérieure des jupes 11 et 12 dans le coussin 15* La partie supérieure des jupes 11 et 12 du véhicule des fi-15 gures 3 et 4 est constituée par des feuilles en matériau flexible qui présentent en section transversale une courbure continue entre leurs deux points de fixation espacés l'un de l'autre sur la structure rigide du véhicule. Elles définissent ainsi avec la structure rigide du véhicule des conduits qui sont des pro-20 longements des cloches 20 et 21 et dans lesquels l'air des cloches 20 et 21 passe avant de s'écouler dans les coussins 14 et 15» Il en résulte que pour éviter l'établissement d'une circulation d'air entre les coussins 14 et 15 par le conduit formé par la jupe flexible 11, il est nécessaire de disposer dans la par-25 tie supérieure de la jupe 11 des cloisons imperméables constituées par des diaphragmes 22 et 23. Des valves, non représentées sur les figures 3 et 4, sont avantageusement montées dans la cloison 19 afin de pouvoir autoriser une circulation d'air contrôlé entre les coussins d'air 30 14 et 15» Ces valves sont agencées de manière à pouvoir être commandées sélectivement pour permettre un débit contrôlé de la circulation d'air afin de modifier les caractéristiques de fonctionnement. Elles peuvent également être agencées de manière à s'ouvrir automatiquement en cas de défaillance d'un ventilateur 35 de sustentation, afin que l'autre ventilateur puisse assurer l'alimentation simultanée des deux coussins. Un véhicule à coussin d'air peut être assimilé à un simple système de masse à ressorts se déplaçant par rapport à une sur 70 43113 -4- 2068772 face d'eau et la figure 5 est un diagramme de réponse au tangage d'un tel système. La graduation sur l'axe Y du diagramme représente le rapport de l'amplitude du tangage et de la pente maximale des vagues et la graduation sur l'axe X représente le rap-5 port entre la fréquence de rencontre des vagues et la fréquence naturelle (sans amortissement). La 00X1X1)6 25 correspond à un coefficient d'amortissement de 70 % et la courbe 26 correspond à un coefficient d'amortissement de 30 %• La courbe 25 démontre que si un véhicule suivant l'invention présente un amortissement 10 au tangage élevé, un facteur d'amplification en réponse voisin de l'imité peut être maintenu en condition de fréquence de résonance. Si l'on souhaite réduire la réponse pour les valeurs de fréquence élevée (correspondant aux grandes vitesses du véhicule dans de petites vagues), on peut réduire l'amortissement 15 au tangage en ouvrant les valves de la cloison 19» l'effet d'une telle mesure étant illustré par la portion de la courbe 26 se trouvant au-dessous de la valeur 1.0 sur l'axe Y du diagramme. On s'est aperçu qu'on pouvait encore réduire la raideur du véhicule au tangage en diminuant l'efficacité de la jupe flexible 20 formant barrière de stabilité 13. Les figs 6, 7 et 8 illustrent divers moyens d'obtenir un tel résultat. Le véhicule représenté sur la fig. 6 est le même que celui des figs 3 et 4, si ce n'est qu'une valve 27 est disposée dans l'ouverture par laquelle l'air s'écoule de la cloche 21 pour gonfler la partie supérieure de la 25 jupe flexible 13» La valve 27 peut être utilisée pour contrôler la raideur de la barrière 13» de façon que la fermeture de la valve diminue la raideur de la barrière, autorisant une certaine circulation d'air entre les coussins 14 et 15* Le véhicule représenté sur la fig. 7 est le même que celui de 30 la fig. 6, sauf en ce qui concerne la barrière de stabilité. Dans le véhicule de la fig. 7» cette dernière comporte dans sa partie inférieure unè buse 28, par laquelle l'air sort sous forme de rideau pour constituer la partie inférieure de la barrière de stabilité. Une valve 29 est montée dans la buse 28. En manoeu-35 vrant sélectivement cette valve, on peut atténuer le rideau d'air pour autoriser une certaine circulation d'air entre les coussins 14 et 15» La barrière de stabilité 13 du véhicule de la fig. 8 peut 70 43113 -5- 2068772 être rétractée mécaniquement au moyen de câbles 30, de sorte qu'on peut réduire son efficacité pour permettre une certaine circulation d*air entre les deux coussins. On peut contrôler de la même façon les caractéristiques de 5 roulis d'un véhicule ayant des ventilateurs de sustentation disposés latéralement. La fig. 9 représente, en plan, un véhicule qui comporte quatre ventilateurs de sustentation 32 qui fournissent de 1*air sous pression à quatre coussins supports formés sous le véhicule. Une cloison imperméable latérale 19 et une cloi-10 son longitudinale 31 sont disposées dans la cloche formée à l'intérieur de la structure rigide du véhicule, de sorte qu'en fait, la cloche est divisée en quatre cloches séparées, qui reçoivent chacune l'air d'un seul ventilateur et le transmettent à ion seul coussin. Les valves 35 sont montées dans la cloison 15 latérale 19 de façon qu'une circulation d'air contrôlée puisse être établie entre les cloches avant et arrière afin de contrôla? les caractéristiques de tangage du véhicule. De la même façon, des valves 34 sont montées dans la cloison longitudinale 31, afin de pouvoir établir une circulation d'air contrôlée entre les 20 cloches bâbord et tribord afin de contrôler les caractéristiques de roulis du véhicule. Lorsqu'un véhicule à coussin d'air comportant quatre ventilateurs comme représenté sur la fig. 9, est équipé de jupes identiques à celles du véhicule des figs 3 et 4, il est nécessaire 25 d'établir dans la portion supérieure de la jupe des séparations qui correspondent aux cloisons 19 et 31- Le véhicule représenté suivies figs 10 et 11 est le même que celui des figs 3 et 4, mais le coussin avant 14 est pourvu d'un élément d1hydroplanage 33 qui est fixé au-dessous du véhicule. 30 Cet élément 33 est -utilisé pour donner une raideur et un amortissement supplémentaires, afin de modifier encore les caractéristiques illustrées par les courbes de la fig. 5« Si on le désire plusieurs éléments 33 peuvent être utilisés, chacun d'entre eux étant monté pivotant de manière à pouvoir pivoter pour évi-35 ter les charges latérales et les moments de lacet. L'élément 33 est avantageusement rétractable. En position sortie, il est efficace dans les hautes vagues ou quand le véhicule tape par forte mer» 70 43113 -6- 2068772 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l,h.omme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de l'invention. 70 43113 -7- 2068772 - KEmUICATIOKS - . " 1 - Véhicule qui, en fonctionnement, est supporté par une pluralité de coussins d'air sous pression formés sous le véhi-cule et délimités sur leurs côtés pair des jupes flexibles suspen-5 dues à la structure rigide du véhicule, l'air sous pression destiné à chaque coussin provenant de sources d'alimentation séparées portées par le véhicule,cet air parvenant à chaque coussin par l'intermédiaire de chambres ou cloches séparées formées à l'intérieur de la structure rigide du véhicule. 10 2 - Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sources d'alimentation sont des ventilateurs de susten- y tation. 3 - Véhicule suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des valves à commande sélective sont montées dans les 15 cloisons qui séparent les cloches afin d'autoriser une circulation d'air entre les cloches. 4 - Véhicule suivant la revendication 3» caractérisé en ce que les valves montées dans les cloisons de l'une quelconque des cloches sont agencées de manière à s'ouvrir automatiquement en 20 cas de défaillance du ventilateur de sustentation qui fournit l'air à la cloche correspondante. 5 - Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie supérieure des jupes flexibles forme avec la structure rigide du véhicule des conduits qui ser- 25 vent de prolongement aux cloches formées à l'intérieur de la structure rigide. 6 - Véhicule suivant la revendication 5» caractérisé en ce que des cloisons imperméables sont disposées dans les conduits afin d'empêcher tout flux d'air entre les divers coussins par 30 lesdits conduits. 7 - Véhicule suivant la revendication 5» caractérisé en ce qu'une partie des jupes flexibles constitue une barrière de stabilité dans laquelle l'admission de l'air sous pression est contrôlée sélectivement au moyen d'une valve* 35 8 - Véhicule suivant la revendication 5» caractérisé en ce qu'une partie des jupes flexibles constitue une barrière de stabilité de l'extrémité inférieure de laquelle, sort un rideau d'air dirigé vers la surface sur laquelle le véhicule évolue, un' 70 43113 . 2068772 système de valve étant monté dans la "barrière de stabilité pour permettre d'atténuer le rideau d'air. 9 - Véhicule suivant la revendication 5» caractérisé en ce qu'une partie des jupes flexibles constitue une barrière de stabilité mécaniquement rétractable. 10 - Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9» caractérisé en ce qu'au moins un élément d'hydroplanage est monté sur le dessous du véhicule.