Brevet FR2170941A1 — publié le 19730921

La présente invention est relative à un véhicule amphibie à coussin d'air plus particulièrement destiné à circuler rapi devent sur 1'eau comme hydroglisseur tout en étant susceptible de se déplacer sur la terre. L'hydroglisseur a en effet sur le plan de la navigation un avantage considérable par rapport aux autres bateaux par le fait qu'une fois déjaugé il permet, avec une puissance égale d'atteindre des vitesses très supérieures toutes choses égales par ailleurs et par rapport aux aéroglisseurs l'avantage d'effectuer son parcours en conservant une trajectoire parallèle à l'axe de son propulseur alors que l'aéroglisseur, sans aucun contact avec l'élément liquide n'a aucune direction nautique précise, dérive avec des angles importants suivant l'action du vent ou de son inertie et est d'ailleurs de ce fait soumis à des règles de navigation spéciales non encore parfaitement déterminées par la législation. L'hydroglisseur sustenté dks le départ de son trajectoire par la pression d'un coussin d'air échappe à ces mouvements, ne nécessite que peu de puissance dès le départ et atteint des vitesses élevées tout en permettant à son pilote de conserver une maîtrise absolue de la direction de l'engin. I1 est connu de sustenter un véhicule au moyen d'un coussin d'air, mais toute la difficulté pour ce genre de véhicule réside dans la constitution des jupes qui doivent être suffisamment rigides pour maintenir le coussin d'air et suffisamment souples pour se déformer lors de franchissement d'obstacles, ceci notamment sur les c8tés latéraux de l'engin. On a proposé de nombreuses solutions mais aucune n'est vraiment satisfaisante: celles qui sont trbs rigides créent des remous sur l'eau et les appareils qui en sont équipés nécessitent une puissance de propulsion importante, de plus elles sont inadaptées au déplacement terrestre ou aux eaux peu profondes, celles qui sont trop souples exigent une puissance considérable pour la soufflerie de sustentation si l'on veut éviter tout *collage sur l'eau, et créent un important brouillard. La présente invention est relative à un véhicule amphibie à coussin d'air, destiné à fonctionner essentiellement comme hydroglisseur, et susceptible également de se déplacer sur le àol, caractérisé par le fait qu'il comporte pour le confinement du coussin d'air de sustentation des Jupes qui, au moins dans leurs parties latérales en contact avec l'eau, sont constituées par une cloison dont l'épaisseur diminue vers l'extrémité et qui est faite en une matière déformable élastiquement; de telle sorte que le prisme immergé ou fr8lant la surface parcourue soit faible, qu'il puisse être hydro-dynamiquement profilé et que ladite cloison soit susceptible de reprendre d'elle-même, par son élasticité propre, sa forme originelle après une déformation. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représentF au dessin annexé Figure 1 une vue schématique en coupe transversale d'un véhicule amphibie selon l'invention; Figure 2, une vue en coupe d'un détail d'une première variante de réalisation de la jupe de la Figure 1; Figure 3, une vue en coupe d'un détail d'une deuxième variante de réalisation de la jupe s'appliquant en complément d'une jupe soufflée. Figure 4a et b une vue en coupe d'un détail d'une troisième variante de réalisation de la jupe s'appliquant en com pliement d'une jupe gonflée. Figure 5, une vue en coupe d'un détail illustrant la déformation de la jupe de la figure 1 en l'absence de sustentatison par coussin d'air, sur une surface dure ou en franchissement d'obstacle. Figure 6, une vue schématique en perspective de l'appareil de la figure 1; Figure 7, une vue en élévation latérale de la figure 6; Figure 8, une vue du véhicule de la figure 7 en position de déformation due à un obstacle. Figure 9, une vue en coupe de la trompe d'alimentation du coussin d'air dans le dispositif de la figure 10; Figure 10, une vue schématique de l'ensemble du dispositif de propulsion et de sustentation du véhicule selon l'invention. En se reportant à ces figures et plus particulièrement à la figure 1, on voit que l'hydroglisseur est constitué d'un plateau supérieur 1 muni sur toute-sa p~eriphérie de jupes 2; un ventilateur 3 insuffle de l'air dans le volume clos défini par le plateau 1, les parois desdites jupes et la surface parcourue. La jupe 2 est constituée dans ses parties latérales par une cloison en matière plastique alvéolaire dont l'épaisseur diminue vers l'extrémité, c'est-à-dire que dans l'exemple de la figure 1 la section de la jupe 2 est triangulaire; dans l'e semple de la figure 2 la jupe comporte deux parois courbées convergentes. Cette matière peut être par exemple de la mousse de poly uréthane. Du fait de sa forme, épaisse à sa partie supérieure et effilée à sa base, la jupe conserve sa forme malgré la pression du coussin d'air; cependant, lorsque le véhicule se déplace sur le 501, sur des bancs de sable, sur un récif, la jupe peut se déformer et reprendre sa forme de par son élasticité propre. Du fait de sa forme effilée, le prisme immergé de la jupe 2 est très peu important et la tramée presque nulle. Le coussin d'air sera donc réglé à une pression d'air telle que toutes les parties latérales inférieures de la åupe soient immergées, ce qui nécessitera un débit d'air très réduit pour assurer la sustentation, tout en ayant une déperdition d'énergie due aux frottements sur la jupe extr8mement faible. Une telle jupe permet de réaliser un hydroglisseur dont la sustentation sur l'eau est assurée uniquement par l'échappement du moteur de propulsion, cet échappement étant de préférence placé dans une trompe d'aspiration comme cela est représenté figure 9. En outre, du fait que cette jupe conserve sa forme sous l'effet de son élasticité propre et non sous une pression d'air, il est facile de lui donner une forme carénée améliorant considérablement le déplacement dans l'eau de sa partie immergée. La figure 5 représente approximativement la forme que prend la jupe lorsque le véhicule est à l'arrêt sur le sol. Afin d'éviter toute déformation permanente due à un séjour prolongé dans cette position, il est possible de placer le véhicule sur des cales prenant appui sous la plate-forme 1. Le fait que l'extrémité de la jupe 2 est, lors des déplacements sur l'eau, toujours immergée permet d'assurer la sustentation avec un faible débit d'air qui peut être obtenu par une trompe du genre de celle qui est représentée à la figure 9; ce pendant lorsque le véhicule se déplace sur la terre ferme, l'extrémité de la jupe ne pénètre évidemment pas dans le sol et il en résulte que le débit d'air nécessaire pour maintenir une pression suffisante pour assurer la sustentation par coussin d'air ne peut être fourni par le seul système à trompe. A cet effet, comme cela est représenté schématiquement à la figure 10 le moteur 4 comporte un collecteur d'échappement 5 placé dans une trompe 6 et une boite à vitesses débrayable 7 à laquelle est relié l'arbre d'entrainement 8 d'un ventilateur 9. Ainsi, lorsque le véhicule se déplace sur la terre ferme, le ventilateur 9 est embrayé sur le moteur. Le moteur 4 assure alors à la fois la propulsion et la sustentation; la poussée motrice pour le déplacement du véhicule est alors plus faible que sur l'eau du fait de la puissance absorbée par le ventilateur, mais cela ne constitue pas un inconvénient, car les déplacements sur le sol sont en général de courte durée. La figure 3 représente une variante de réalisation. I1 est connu, en matière de véhicule à coussin d'air, de réaliser la jupe latérale comme cela est représenté à la figure 3 au moyen d'une toile imperméable 10 fixée à une extrémité, d'une façon étanche, à la plate-forme 1 et soutenue à son autre extrémité par une pluralité de tendeurs 11. La jupe ainsi formée est maintenue gonflée par le débit d'air de sustentation. Les jupes de ce genre donnent d'excellents résultats, mais leur très grande souplesse fait qu'il est nécessaire d'avoir un débit d'air important. On peut améliorer considérablement les caractéristiques de sustentation d'un véhicule amphibie muni de ce genre de jupe et leur conférer la propriété de devenir directible sur l'eau en disposant à leur base une jupe complémentaire 12, analogue à la jupe 2 de la figure 1, mais de plus petites dimensions. De façon analogue, on peut disposer une jupe 14 le long de la génératrice inférieure d'un tube gonflé 13 du genre de ceux employés dans les canots pneumatiques ou d'une jupe dite gonflée, (Figures 4a et 4b). Une autre caractéristique de l'invention de cet hydroglisseur est de donner à son châssis des possibilités de franchissement d'obstacle identiques à celles des aéroglisseurs pos sédant sur toute leur périphérie des jupes souples hautes uniquement gonflées à l'air. En se reportant aux figures 6, 7 et 8, on voit que la plate-forme supérieure 1 est, de préférence, en deux parties articulées l'une sur l'autre. La partie avant la est reliée à la partie arrière lb par les deux côtés de la jupe 2 et l'étanchéité est assurée par une toile caoutchouc étanche 15. Cette articulation a pour but de permettre à la plateforme 1 de se déformer, comme cela est représenté à la figure 8 au passage d'obstacles, par exemple en passant sur des vagues, ou les berges à l'atterrissage. La flexibilité c'est-à-dire l'angle de la partie AV la par rapport à la partie AR lb sous effet d'une sollicitation verticale de bas en haut est rendue réglable par les ressorts 18 tenus par les étriers 19 fixés sur lb que l'on peut bander plus ou moins, même en cours de fonctionnement par action du pilote. Cependant, il est essentiel qu'il y ait peu de gauchissement entre la partie la et la partie lb ou, en d'autres termes, que l'arête arrière de la partie la soit toujours proche du plan de l'arête avant de la partie lb. Dans ce but, les bras 16 sont fixés à pivotement sur la partie lb par une barre 16b au moyen des tourillons 17, l'autre c8té les bras reposant sur la partie la, la barre 16b faisant ainsi l'effet d'une barre de torsion de stabilisation latérale. Ainsi lorsque, au passage d'un obstacle, le véhicule se plie, comme cela est représenté à la figure 8, les bras 16,sous 11 effet des ressorts 18 rappellent les deux parties la et lb en alignement tout en limitant le gauchissement d'une partie par rapport à l'autre. En outre , un clapet est avantageusement disposé sous le ventilateur 9 , sa fermeture intervenant automatiquement avec l'arrlt du ventilateur ( Tig. 10 ) REVENDICAIIONS 1. Véhicule amphibie à coussin d'air destiné à fonctionner essentiellement comme hydroglisseur, mais susceptible de se déplacer sur le sol, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour le confinement de l'air de sustentation,~des jupes qui, au moins dans leurs parties latérales en contact avec l'eau, sont constituées par une cloison dont l'épaisseur diminue vers son extrémité inférieure et qui est faite en une matière déformable élastiquement, mais qui est susceptible de reprendre sa forme originelle par sa propre élasticité; de telle sorte que le prisme de contact ou immergé de la jupe soit faible; qu'il puisse être hydrodynamiquement profilé et qu'il puisse momentanément se déformer au passage d'un obstacle; 2.Véhicule selon la revendication 1 dans lequel la jupe est fixée directement sur la plate-forme formant la paroi supérieure du volume dans lequel est confiné le coussin d'air; 3. Véhicule selon la revendication 1 dans lequel la jupe est fixée à la base d'une jupe souple de type connu; 4. Véhicule selon 1a revendication 1 dans lequel la jupe est disposée le long de la génératrice inférieure d'un boudin pneumatique; 5. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la jupe est en matière plastique alvéolaire; 6.Véhicule selon la revendication 1 dans lequel la plateforme est articulée en deux parties par des moyens les rappelant élastiquement en alignement d'une façon réglable tout en limitant le gauchissement dtune partie par rapport à l'autre; 7. Véhicule selon la revendication 7 dans lequel lesdits moyens sont constitués par un cadre dont un c8té repose sur la surface de l'une des parties et dont le c8té opposé est élastiquement fixé à l'autre partie; 8. Véhicule selon la revendication l dans lequel l'alimentation en air de sustentation est assurée par une trompe au col de laquelle débouche le collecteur d'échappement du moteur de propulsion du véhicule; 9. Véhicule selon la revendication 1 dans lequel l'alimentation en air du coussin de sustentation est assurée sur l'eau au moyén d'une trompe d'aspiration d'air dans laquelle dé bouchent les gaz d'échappement du moteur de propulsion et sur terre par un ventilateur entraîné par ledit moteur à partir d'un renvoi de pignons muni d'un embrayage.