Brevet FR2170917A1 — publié le 19730921

La présente invention se rapporte aux ballons dilatables destinés à monter à haute altitude, et plus particulièrement elle concerne un agencement de structure de ballon dilatable comportant un dispositif qui permet à ce ballon, notamment de forme fuselée et empennée, c'est-à-dire capable de s'orienter dans le vent pour offrir à celui-ci sa surface de moindre résistance, de s1 élever à haute altitude par exemple de 5.000 à 10.000 mètres, et de descendre de celle-ci, en conservant sa stabilité de vol et en parti au- lier, pratiquement son assiette tout au long de la montée ou de la descente. La présente invention a pour principal objet de prévoir une structure de ballon dilatable qui élimine la majeure partie des inconvénients présentés par les ballons dilatables connus actuellement, c'est-à-dire une structure associant celle déjà connue de ballon dilatable à fuseaux dilatables à un agencement de ballonnets sous forme de compartiments longiformes et intérieurs à l'enveloppe du ballon, gonflables à l'air et permettant de prolonger largement en altitude les performances d'un ballon dilatable tout en conservant des dimensions raisonnables à la partie dilatable du ballon constituée par les fuseaux. On doit noter que dans cette structure de ballon dilatable deux rôles essentiels, en dehors de la variation de l'altitude, sont attribués à ces fuseaux dilatables, à savoir 1. La bonne résistance mécanique du ballon, c'est-à-dire de l'enveloppe proprement dite, à des variations de température du gaz de sustentation ou ascensionnel enfermé dans ce ballon, ces variations étant dues à l'ensoleillement ou aux différences de températures diurnes et nocturnes, ainsi qu'aux variations de pression atmosphérique. 2. L'aptitude du ballon ou de l'enveloppe à conserver une pression interne peu variable dans le temps, malgré les pertes de gaz de sustentation dues à la perméabilité du matériau constituant cette enveloppe, cette pression interne conférant en fait au ballon sa rigidité dont dépendent ses qualités de vol. La présente invention, outre le fait qu'elle permet au ballon dilatable de conserver sa stabilité pendant tout le temps de sa montée, fournit par ailleurs à un ballon classique à ballonnets pendant ses différentes phases de vol à altitude constante, les deux avantages énoncés précédemment, ctest-à-dire une bonne résistance mécanique aux variations de température et de pression atmosphérique, ainsi qu'une aptitude à conserver sa rigidité dans le temps malgré les fuites de gaz de sustentation dues à la porosité du matériau qui constitue son enveloppe. Par ailleurs, la présente invention a en outre pour but de faire travailler les fuseaux dilatables par étage, chaque étage étant limité par le dégonflement total d'un des ballonnets internes à l'enveloppe lors de la montée ou inversement par le gonflement total d'un de ces ballonnets lors de la descente, note étant prise que le volume de chacun de ces ballonnets correspond sensiblement au volume que permet d'obtenir la variation des fuseaux dilatables dans leur plage normale d'utilisation, laquelle correspond à des allongements, c'est-à-dire aux efforts bien définis encaissés par chacun des sandows qui les constituent. On doit ncter à ce sujet que si par exemple, à un ballon classique à fuseaux dilatables capable d'atteindre dans toutes les conditions de variation de température et de pression atmosphérique l'altitude de sept cents mètres, on adjoint trois ballonnets dont la capacité est pour chacun sensiblement la totalité de la plage d'utilisation de ces fuseaux dilatables, ce ballon ainsi mo- difié pourra être monté, par palier de dégonflement, ballonnet par ballonnet, jusqu'à une altitude voisine de six mille mètres. En conséquence, un tel ballon dilatable pour haute altitude, selon l'invention, comporte un certain nombre de ballonnets adjoints à son enveloppe, sous forme de compartiments longiformes pouvant être gonflés à l'air à une pression constante, et nécessairement gonflés à cette pression à basse altitude pour assurer à cet étage de vol la rigidité du ballon incomplètement gonflé par le gaz ascensionnel, ces ballonnets étant conçus pour être dégonflés individuellement, c'est-à-dire un par un, au fur et à mesure de l'ascension et l'enveloppe du ballon proprement dite étant conçue pour aue sa rigidité soit obtenue par sa déformation propre pendant le dégonflement d'un ballonnet et avant que l'altitude correspondant à la dilatation convenable du gaz ascensionnel ne soit atteinte. On doit remarquer que, selon l'invention, pour permettre à un tel ballon dilatable de conserver autant que possible son assiette de vol à chaque marche franchie par dégonflement à la montée ou par gonflement à la descente, de chaque ballonnet individuellement, on doit considérer deux cas : ballonnets gonflés et ballonnets en cours de gonflement. Selon l'invention, ces ballonnets sont prévus situés longitudinalement à l'enveloppe et de manière que leur centre de poussée soit voisin de la verticale du centre de poussée du ballon. Ces ballonnets sont par exemple sous forme de volumes dont la génération est dérivée de celle d'un ellipsoïde de révolution dont la longueur est sensiblement celle du ballon et dont le mattre couple est situé au droit du mattre couple du ballon, ceci afin d'obtenir que, quelque soit le nombre des ballonnets complètement gonflés ou dégonflés, le centre de poussée de ltensemble reste pratiquement invariable. Par ailleurs, on prévoit chacun de ces ballonnets de volume suffisamment petit pour que pendant son gonflement ou son dégonflement, la position de la bulle d'air ne change que peu l'assiette du ballon. D'une autre manière, mais pour obtenir un effet semblable, on prévoit selon l'invention, un ballonnet dans le sens large de ballon à ballonnet,constitué de plusieurs petits ballonnets élémentaires de petit volume, par exemple ayant un volume correspondant au septième du volume total du ballonnet nécessaire afin de permettre à l'ensemble lors de la formation de la bulle d'air en avant ou en arrière et/ou lors de son déplacement suite à un à-coup dans la montée ou à un coup de vent, de conserver une assiette peu variable, évitant le risque d'un entratnement du ballon en basculement exagéré susceptible de le conduire éventuellement jusqu a sa perte. On doit noter toutefois que dans ces conceptions de ballonnets, les orifices qui servent à leur dégonflement et/ou le débit des moyens de gonflement sous forme de ventilateurs envoyant l'air sous pression constante ou actionnés en général par les courants d'air ambiant, sont judicieusement calibrés afin de rendre possible la montée ou la descente du ballon d'une façon régulière, c'est-à-dire sans marquer d'arrêt à chacune des marches pour lesquelles ces ballonnets ou leurs divisions longitudinales internes ont été calculés. D'autres caractéristioues de la présente invention seront apparentes de la description suivante d'un mode de réalisation, non limitatif, d'un tel ballon dilatable à ballonnets, représenté dans le dessin ci-joint, dans lequel La figure I est une vue en bout de l'avant d'un ballon dilatable empenné, conçu conformément à la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale du ballon représenté dans la figure 1, mais à plus petite échelle. Comme on le remarque de ces figures, l'enveloppe 1 à gaz de sustentation comporte à sa partie inférieure et symétriquement de part et d'autre de son axe vertical deux fuseaux dilatables par exemple du type à sandows 2, 3. Dans l'enveloppe sont situés trois ballonnets à air 4, 5, 6, sous forme de compartiments longiformes placés à des positions angulaires équidistantes, c'est-à-dire à 1200 l'un de l'autre.Chacun de ces trois ballonnets a une capacité correspondant sensiblement à la totalité de la plage d'utilisation des fuseaux dilatables, et est construit sous forme d'un volume dont la génération est dérivée de celle d'un ellipsoïde de révolution dont la longueur est sensiblement celle du ballon et dont le martre couple est situé au droit du martre couple de celui-ci, si bien que le centre p de poussée de chaque ballonne t est au droit du centre P de poussée de l'ensemble du ballon. Chaque ballonnet est conçu pour être gonflé individuellement avec de l'air à pression constante fourni par exemple suivant un débit déterminé au moyen de ventilateurs actionnés par moteur électrique ou par les courants d'air environnant-le ballon et puisant l'air directement au voisinage de celui-ci.Chaque ballonnet est par ailleurs muni d'un orifice calibré permettant son dégonflement individuel à débit constant. On doit remarquer que dans ce mode de réalisation représenté, chaque ballonnet a une partie commune 7 avec l'enveloppe 1 proprement dite, mais que ceci n'est pas la seule conception réalisable selon l'invention, ces ballonnets pouvant entre situés à distance interne de 11 enveloppe et fixés à cette position, ou bien encore, pouvant être agencés de manière à former une enceinte étanche séparable du ballon et fixée à celui-ci par tout moyen classique tel que par laçage ou par collage. On doit noter également que chaque ballonne t peut Aetre divisé en ballonnets élémentaires conçus pour que leur centre de poussée coïncide avec le centre de poussée du ballon. Par ailleurs, l'invention peut être appliquée notamment aux ballons dont la dilatation de l'enveloppe est due aussi bien à l'élasticité du tissu ou à des variations de formes qu'à l'addonc- tion de sandows. La présente invention n' est pas limitée aux exemples de réaisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui appara1tront à l'homme de l'art REVENDICATIONS 1 - Ballon dilatable notamment conçu de forme fuselée et empennée et pour s'élever à haute altitude, caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre de ballonnets adjoints à son enveloppe, sous forme de compartiments longiformes pouvant être gonflés à l'air à une pression constante, et nécessairement gonflés à cette pression à basse altitude pour assurer à cet étage de vol la rigidité du ballon incomplètement gonflé par le gaz ascensionnel, ces ballonnets étant conçus pour être dégonflés individuellement, c'est-à-dire un par un, au fur et à mesure de l'ascension et l'en- veloppe du ballon proprement dite étant conçue pour que sa rigidité soit obtenue par sa déformation propre pendant le dégonflement d'un ballonnet et avant que l'altitude correspondant à la dilatation convenable du gaz ascensionnel ne soit atteinte. 2 - Ballon dilatable selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ballonnet a une partie commune avec la paroi interne du ballon. 3 - Ballon dilatable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ballonnets forment une enceinte étanche séparable de l'enveloppe et fixée à celle-ci par tout moyen connu, tel que par laçage, par collage. 4 - Ballon dilatable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ballonnets sont situés longitudinalement à l'enveloppe et de manière que leur centre de poussée soit voisin de la verticale du centre de poussée du ballon. 5 - Ballon dilatable selon l'une quelconque des revendications 1 94, caractérisé en ce que les ballonnets sont sous forme de volumes dont la génération est dérivée de celle d'un ellipsolde de révolution dont la longueur est sensiblement celle du ballon et dont le maître couple est situé au droit du maître couple du ballon, ceci afin d'obtenir que, quelque soit le nombre des ballonnets complètement gonflés ou dégonflés, le centre de poussée de l'ensemble reste pratiquement invariable. 6 - Ballon dilatable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque ballonne t est conçu de volume suffisamment petit pour que pendant son gonflement ou son dégonflement, la position de la bulle d'air ne change que peu l'assiette du ballon. 7 - Ballon dilatable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque ballonnet est divisé en ballonnets élémentaires de petit volume dont le centre de poussée coIncide avec le centre de poussée du ballon. 8 - Ballon dilatable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque ballonnet est conçu pour être gonflé ou dégonflé individuellement progressivement et suivant l'altitude à laquelle il se trouve. 9 - Ballon dilatable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte incorporés à son enveloppe des fuseaux dilatables, chacun de ces ballonnets étant de volume sensiblement correspondant à celui que permet d'obtenir la variation de ces fuseaux dans leur plage normale d'utilisation. 10 - Ballon dilatable selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois ballonnets distribués à équidistance angulaire et de manière que leur centre de poussée soit au droit du centre de poussée de l'ensemble de l'enveloppe, chacun de ces ballonnets ayant une capacité correspondant sensiblement à la totalité de la plage d'utilisation des fuseaux dilatables.