Brevet FR2166294A1 — publié le 19730817

L'invention a pour objet un dispositif compact émettant un rayonnement de forte intensité, utilisé comme moyen de signalisation lumineuse. Les installations d'éclairage des aéroports, et en particulier les balises de pistes et équipements analogues, sont difficiles à situer par le pilote d'un avion se dirigeant vers cet aéroport, du fait de la grande profusion de lumières de dimensions, couleurs et dispositions variées, que l'on rencontre à proximité de la plupart des aéroports. Ce fait est particuliè- rement gênant pour le pilote du fait que la région entourant immédiatement um aéroport est également une région de forte densité de trafic. Afin d'éliminer l'inconvénient précité, la présente invention propose une source de rayonnement visible de forte intensité obtenue en montant une multiplicité de réflecteurs avec leurs surfaces réfléchissantes disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et réalisés de telle sorte qu'une section transversale de chaque réflecteur coïncide avec un arc de parabole, les 'foyers de toutes ces paraboles coïncidant avec une source lumineuse de forte intensité. lie préférence, la source lumineuse est montée au point focal d'un réflecteur hémisphérique dont le côté ouvert est disposé adjacent aux réflecteurs paraboliques.Un réflecteur d'occultation peut être monté sur l'un des réflecteurs paraboliques et tous les réflecteurs sont montés sur une base par des supports ; toute la structure des réflecteurs est logée à l'intérieur d'une enveloppe montée sur la base et réalisée en un matériau transparent sur lequel est fixé un couvercle en matériau opaque. Un dispositif rayonnant selon l'invention peut être réalisé d'une manière compacte en partie du fait que la réflexion du rayonnement émis par une source ponctuelle est commandée de façon précise pour obtenir un rendement élevé. Bien que l'invention ici décrite s'applique principalement à la production d'une lumière visible, il est bien entendu que l'on peut employer les parties invisibles du spectre si on le désire. L'invention sera bien comprise par la description détaillée qui suit, faite en référence au dessin joint sur lequel - la figure 1 est une vue schématique générale d'un dispositif de balisage d'aéroport sur lequel sont montés plusieurs dispositifs de rayonnement selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale à grande échelle selon la ligne 2-2 de la figure 1, de l'un des dispositifs représentés sur la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe transversale partielle selon la ligne 3-3 de la figure 2, et - les figures 4, 5 et 6 sont des représentations schématiques de figures géométriques qui illustrent certains des principes utilisés dans la réalisation d'un dispositif de rayonnement tel qu'il est représenté sur les figures 1, 2 et 3. Sur la figure 1, un éclairage d'aéroport est référencé dans son ensemble en 1 et comporte une colonne verticale 2 en haut de laquelle est fixé un bâti d'éclairage en forme de flèche 3. Sur le bâti 3 sont montés trois dispositifs de rayonnement repérés en 4, 5 et 6. D'habitude, les dispositifs de rayonnement 4, 5 et 6 sont constitués par des sources de rayonnement visibles et peuvent être excités à partir d'une source extérieure de courant électrique grâce à un circuit approprié disposé à l'intérieur du bâti 3 et raccordé aux dispositifs de rayonnement 4, 5 et 6. Sur la figure 2, un tel dispositif de rayonnement 6 est représenté en coupe transversale et comporte une base 7 fixée au bâti 3 de l'éclairage par plusieurs boulons 8. Un logement circulaire 9 en matériau transparent ou translucide est fixé sur le rebord 11 de la base 7, laquelle est montée sur une garniture 12 en caoutchouc, matière plastique ou autre moyen d'étanchéité approprié. Un couvercle opaque 14 est placé au-dessus du logement 9 et y est fixé par un adhésif 15 ou par tout autre moyen appropriés Du fait que le couvercle 14 doit habituellement protéger le dispositif contre les précipitations atmosphériques, il est normalement réalisé avec un point central plus élevé 16. Afin de supporter les structures réfléchissantes internes et autres du dispositif de rayonnement, plusieurs colonnes supports repérées en 17 et 18 sont fixées sur la base 7. Ces colonnes sont réalisées de façon identique. En se reportant à la colonne 17, un socle 19 intérieurement fileté est fixé sur la base 7 et une tige extérieurement filetée 20 est vissée dans ce socle. Plusieurs manchons 21, 22 et 23 sont disposés sur la tige 20 et un écrou 24 est vissé en haut de la tige 20* I[ics colonne nes 17 et 18 comme on le voit sur la figure 2, supportent le réflecteur principal repéré en 25, le réflecteur secondaire repéré en 6 et le réflecteur hémisphérique repéré en 27. Le réflecteur d'occultation repéré en 28 est fixé par un support 29 sur le réflecteur secondaire 26.Bien entendu, le support 29 peut être soudé ou fixé de toute autre façon aux réflecteurs 26 et 28. Comme on le voit sur la figure 2, le réflecteur principal 25, le réflecteur secondaire 26 et le réflecteur hémisphérique 27 sont disposés coaxialement sur l'axe principal 30 du dispositif de rayonnement. Le centre 31 du réflecteur principal 25 est situé sur l'axe principal 30 du dispositif et une ouverture centrale 32 est formée à l'intérieur du réflecteur secondaire 26 et a une forme circulaire. Le centre de la partie découpée 32 se trouve sur l'axe principal 30 du dispositif. Comme on le voit sur la figure 2, la source ponctuelle de rayonnement 33 peut être constituée par une source de lumière telle qu'une lampe de stroboscope, alimentée par une source extérieure et un circuit approprié, par l'intermédiaire des conducteurs électriques 34 et 35. Le centre 36 de la source ponctuelle de rayonnement 33 est disposé au point focal du réflecteur hémisphérique 27. I1 apparait de ce qui précède que le rayonnement émis par la source ponctuelle 33 est dirigé vers le haut par le réflecteur hémisphérique 27. Les surfaces réfléchissantes des réflecteurs 25 et 26 sont réalisées de telle sorte que leurs sections transversales par un plan radial sont paraboliques et que le foyer de la parabole, aussi bien pour le réflecteur principal 25 que pour le réflecteur secondaire 26, coUncide avec la source ponctuelle de rayonnement 33. La description ci-dessus sera mieux comprise en se reportant aux figures 4, 5 et 6. La figure 4 montre une parabole E, X, J, P et E' avec son axe Bol3', son foyer A et son sommet J. Comme on le sait, un phare d'automobile, par exemple, réalisé avec sa section transversale ayant la forme de la parabole EDJFE', et ayant une source ponctuelle de lumière située à son foyer A, dirige un faisceau de lumière vers la droite le long de l'axe BB', et ses rayons de lumière convergent à l'infini. Du fait qu'un réflecteur utilisé comme dispositif de signalisation aux alentours d'un aéroport ou analogue doit être capable de fournir un signal pouvant être observé d'un point avantageux d'un avion s'approchant d'une direction quelconque, il est nécessaire de monter un dispositif qui émette de manière efficace un rayonnement visible à grande distance par tous les avions en approche. Afin de réaliser un réflecteur possédant les caractéristiques recherchées, on peut tracer une ligne fictive, par exemple CC' sur la figure 4, coupant la parabole de cette figure, et l'on peut faire tourner de l'angle g toute la figure autour du foyer A en sens inverse des aiguilles d'une montre. Lorsqu'il a ainsi tourné, l'axe CC' a la position indiquée sur la figure 5. La parabole EDJFE' a la position indiquée sur cette figure 5 et le foyer A est verticalement aligné sur les points D et F, le sommet étant en J. On voit ainsi sur la figure 5 que l'arc DE fait partie de la parabole EDJFE'. En outre, comme on le voit sur la figure 5, le réflecteur principal, à savoir 25 sur la figure 2, peut être monté avec son centre 31 coïncidant avec le point D de la figure 4. Bien entendu, le réflecteur principal conique 25 est réalisé de telle sorte qu'une ligne radiale imaginaire tracée à partir de son centre 31 (D) vers l'extérieur à travers ce réflecteur définisse une section droite qui coTn- cide avec un arc tel que DE, d'une parabole imaginaire. Un réflecteur réalisé selon la figure 5 utilise un réflecteur inférieur 25A dont la portion FE' est définie par une portion de la parabole EDJFE'. Bien qu'un réflecteur principal réalisé comme sur la figure 5 donne satisfaction dans de nombreux cas, on a déterminé que, pour la majorité des buts de signalisation d'aéroport, il est préférable de remplacer le réflecteur inférieur 25A par un réflecteur hémisphérique, comme il est indiqué en 27 sur la figure 2 ; par ce moyen, toute la lumière, ou tout autre rayonnement émis par la source ponctuelle 33, est dirigé vers le haut. En outre, le centre et point focal du réflecteur hémisphérique est, de préférence, disposé pour coïncider avec le foyer A de la parabole EDJFE', c'est-à-dire du réflecteur principal conique 25. Ainsi, grâce au réflecteur principal 25 et au réflecteur hémisphérique 27 réalisé selon les figures 2 et 5, on obtient, selon un aspect de l'invention, un dispositif qui dirige effectivement un rayonnement vers le haut et vers l'extérieur, dans un angle vertical limité, un peu au-dessus de l'horizon et sur 3600 en azimut. Dans certains cas, un réflecteur utilisant le réflecteur principal 25 et le réflecteur hémisphérique 27 avec des points focaux communs en A, comme indiqué sur la figure 5, donne satisfaction. La lumière réfléchie par le réflecteur principal 25 est contrôlée et est une part d'un rayonnement lumineux de forte intensité selon l'axe BB' qui décrit un cône très évasé. Toutefois, la lumière qui émane directement de la source ponctuelle 33 et qui se dirige vers le haut et vers l'extérieur sans se réfléchir sur le réflecteur principal, est largement diffusée et, à un certain degré, gaspillée, car elle n'est ni controAlée, ni dirigée d'une manière efficace. Selon un aspect de l'invention, on ajoute le réflecteur supplémentaire 26 pour empêcher le passage direct vers l'extérieur d'une grande quantité de rayonnement émanant de la source ponctuelle 33, sans avoir été réfléchi et contrôlé par un réflecteur. Comme on l'a déjà noté, l'on prévoit un réflecteur secondaire 26 avec une ouverture circulaire centrale 32 formée par une partie découpée autour de laquelle la partie réfléchissante est généralement disposée de façon symétrique. Le réflecteur secondaire 26 est également réalisé de telle sorte qu'une section transversale prise selon une ligne radiale partant de l'axe principal 30 du dispositif, passant par le point central 31 du réflecteur 25 et tracée à travers la surface réfléchissante du réflecteur secondaire 26, coSncide avecune parabole.Par exemple, et en se reportant à la figure 6, la ligne EE' est tracée parallélement à la ligne CC' et la ligne DD' est tracée parallèle à la ligne 33' de telle sorte que les lignes DD' et EE' se coupent en un point 1. I1 est évident sur la figure 6 que le rayonnement émis par la source 33, laquelle est disposée au foyer A sur la figure 6, et qui se réfléchit sur l'arc du réflecteur principal 25 désigné sur la figure 6 par DE, ne vient pas frapper le réflecteur secondaire 26 désigné par HI, du fait que le centre 31 de ce réflecteur 26, désigné par la lettre li, est approximativement au même niveau par rapport à l'axe BB' de la parabole EDJE'. De plus, le rayonnement émanant de la source 33 au foyer A peut venir frapper la surface placée à droite du réflecteur 26 et être dirigé vers la droite comme on le voit sur la figure 6 dans une direction parallèle à l'axe BB', du fait que le segment de parabole HI est incliné de telle sorte que son point focal coincide avec le point focal A.Ainsi, le rayonnement non contrôlé émanant du point A vers le haut et vers l'extérieur dans toutes les directions n'est pas perdu, mais au contraire il est contrôlé par le réflecteur principal 25 et par le réflecteur secondaire 26. Si le rayonnement émanant de la source 33 au foyer A dirigé vers l'extérieur et en dessous de la surface efficace du réflecteur 26 était gaspillé à un degré inadmissible, on peut monter, si on le désire, un troisième réflecteur réalisé comme le deuxième réflecteur 26, en gardant les principes de construction exposés sur la figure 6. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée simplement à un réflecteur principal, un réflecteur secondaire et un réflecteur tertiaire, et l'on peut disposer coaxialement un nombre quelconque de réflecteurs le long de l'axe principal 30, ces réflecteurs étant disposés de telle sorte que leurs surfaces réfléchissantes soient réalisées pour qu'en coupe transversale ce soient des arcs de parabole, les foyers des surfaces réfléchissantes cofncidant avec la source principale de rayonnement 33. Selon cette invention, on obtient un réflecteur de rayonnement de forte intensité qui peut être vu à de nombreux kilomètres par le pilote d'un avion en approche d'aéroport ; en outre, on peut émettre un rayonnement contré dans une structure très compacte de seulement quelques décimètres en hauteur et en largeur. REVENDICATIONS 1. Dispositif émettant un rayonnement, caractérisé en ce qu'il comporte un réflecteur principal parabolique continu sur trois cent soixante degrés, ayant un axe de symétrie coïncidant avec l'axe principal du dispositif et ayant une surface réfléchissante dont la forme est telle qu'une section transversale de cette surface réfléchissante par tout plan passant par l'axe principal du dispositif est un arc d'une parabole dont le foyer géométrique est situé sur l'axe principal du dispositif, et dont l'axe géométrique coupe l'axe principal du dispositif en étant incliné par rapport à cet axe principal, et une source ponctuelle de rayonnement disposée à ce foyer. 2. Dispositif de rayonnement, caractérisé en ce qu'il comporte un réflecteur principal parabolique continu sur trois cent soixante degrés, ayant un axe de symétrie coïncidant avec l'axe principal du dispositif et ayant une surface réfléchissante dont la forme est telle qu'une section transversale de cette surface réfléchissante par tout plan passant par l'axe principal du dispositif est un arc de parabole dont le foyer géométrique est situé sur l'axe principal du dispositif et dont l'axe géométrique coupe l'axe principal du dispositif en étant incliné par rapport à cet axe principal, une source ponctuelle de rayonnement disposée à ce foyer, et un réflecteur secondaire constitué par un réflecteur parabolique continu sur trois cent soixante degrés ayant une surface réfléchissante dont la forme est telle qu'une section transversale de cette surface par tout plan passant par l'axe principal du dispositif est un arc de parabole, dont le foyer géométrique et l'axe géométrique coïncident avec le foyer géométrique et l'axe géométrique du réflecteur principal, ce réflecteur secondaire ayant une partie centrale découpée étant interposé entre le réflecteur principal et la source ponctuelle de rayonnement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périphérie extérieure du réflecteur secondaire est disposée pour laisser passer des rayons réfléchis sur le réflecteur principal dans la direction de l'axe de sa parabole imaginaire, sans interférer avec ces rayons réfléchis. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la périphérie extérieure du réflecteur secondaire est distante de l'axe de la parabole imaginaire du réflecteur principal d'une distance sensiblement égale à la distance entre le point central du réflecteur principal et cet axe. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les périphéries extérieures des réflecteurs principal et secondaire se trouvent sensiblement sur un cylindre d'axe parallèle à l'axe principal du dispositif. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un réflecteur d'occultation est fixé au réflecteur secondaire le long du bord interne de sa partie réfléchissante et s'étend à travers la partie découpée du réflecteur secondaire. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ce réflecteur d'occultation a une forme générale incurvée dans un plan parallèle à l'axe principal du dispositif.