Brevet FR2275362A1 — publié le 19760116

la présente invention a essentiellement pour objet une installation mobile pour la manutention et/ou le transport aérien d'une charge dont les dimensions sont telles que son transport par la route ou par le rail n'est pas possible ou souhaitable. Une telle installation trouve donc un champ d'application tout naturel dans le transport des charges précitées dans des régions sauvages, peu accessibles ou ne préentant pas d'infra-structure routière ou ferroviaire, suffisante, telles que des régions montagneuses ou des étendues désertlques'. . L'invention concerne également un procédé de mannéention etZou de transport aérien d'une telle charge mettant en oeuvre une installation mobile du type précité. On sait que le transport de charges lourdes et encombrantes et plus particulièrement leur acheminement en un endroit isolé ou peu accessible pose généralement de se'riFsproblèmes qui ne peuvent être résolus qen faisant appel à des appareillages compliqués, hautement spécialisés et par conséquent très coûteux.Pratiquement, le transport d'une charge donnée pose généralement un problème nouveau dont les données sont:la forme de la charge, ses dimensions, son poids,la nature et le relief des régions à traverser etc... Â titre d'exemple, et pour mieux caractériser la nature des problèmes à résoudre, on peut citer le cas d'une centrale électrique et plus particulièrement d'une centrale hydraulique devant être installée en régions montagneuse dont certains éléments de grande dimension (tuyauteries, éléments de turbine, transformateurs, alternateurs...) doivent être acheminés d'une seule pièce sur les lieux, sans qu'il existe obligatoirement une route ou une voie ferrée susceptible de permettre le passage d'un tel convoi. Le transport aérien présente, à ce titre, des avantages évidents et indiscutables, spécialement lorsque les conditions défavorables qui viennet d'être évoquées se trouvent réunies. Plus particulièrement, un mode de transport aérien du type héliporté doit être envisagé puisqu'il permet un aterrissage et un décodage vertical. Onoennait en particulier plusieurs types d'hélicoptères géants pourvus de treuils et susceptibles de soulever et de transporter des charges relativement lourdes, au bout d'un ou plusieurs cables, d'un point à un autre. Pour des charges particulièrement lourdes, il est courant de voir plusieurs hélicoptères utilisés en même temps pour soulever et transporter une même charge; ce qui n'est pas sans supposer une certaine dextérité de la part des pilotes de ces hélicoptères ni présenter certains dangers notamment en raison de la prise au vent de la charge, lorsqu'elle est transportée de cette façon. Au dessus de certaines dimensions limites de la charge, un tel mode de transport est tout à fait déconseillé. L'un des buts essentiels de la présente invention consiste à séparer les fonctions de sustentation ou de levage de la charge et de traction de ladite charge. Plus particulièrement une caractéristique importante de l'invention concerne des moyens de levage à auto-sustentation dont la forme et/ou les dimensions sont susceptibles d'etre adaptées à la forme et aux dimensions de la charge. Ces moyens de levage à auto-sustentation, dont le seul but est uniquement de maintenir la charge à une certaine distance au dessus du sol, sont ensuite susceptibles d'être déplacés ,par exemple au moyen d'un hélicoptère de type classique, pour le transport de la charge d'un point à un autre. Plus particulièrement, l'invention concerne une installation mobile pour la manutention et/ou le transport aérien d'une charge de grande dimension et par exemple de grande longueur, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de levage à auto-sustentation de dimensions réglables en f'ntion des dimensions de ladite charge rigide, venant se fixer sur la charge et des moyens de traction indépendants reliés al moyens de levage aérien, par exemple au moyen d'un câble de traction, incluant de préférence un hélicoptère et susceptibles de déplacer l'ensemble constitué par ladite charge et lesdits moyens de levage après que lesdits moyensde levage à auto-sustentation aient soulevé la charge du sol. De cette façon, et en particulier grâce aux dimensions ajustables des moyens de levage à auto-sustentation, la charge est étroitement reliée auxdits moyens de levage, ce qui rend 1' ensemble beaucoup moins sensible à l'action du vent et élimine une grande partie des dangers susmentionnés tout en offrant des possibilités nouvelles résultant en particulier de la possiblité de modifier les dimensions des moyens de levage en fonction de la forme et des dimensions de la charge. Un mode de réalisation préféré desdits moyens de levage à auto-sustentation comprend au moins deux portiques parallèles, formés chacun par deux jambes ou piliers surmontés par une poutre horizontale sur laquelle est montéeau moins une voilure tournante entrainée par un moteur intégré à ladite poutre; l'écartement des portiques entre eux et/ou l'écartement des jambes de chaque portique étant réglable. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, faite en référence aux dessins annexe dans lesquels - la figure 1 montre une vue en élévation d'une installation mobile incluant d'une change arrivémée ou fixées à des moyens de levage à auto-sustention, lesquels sont reliés, au moyen d'un cible de traction, à l'arrière d'un hélicoptère de type traditionnel; - la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus d'une partie de l'installation représentée sur la figure 1;; - la figure 4 est une vue de détail représentée à plus grande échelle de l'encadré IV de la figure 1, montrant plus particulièrement le système d'articulation du câble de traction à l'arrière de l'hélicoptère; et - la figure 5 est une vue en coupe faite sensiblement suivant la ligne V-V de la figure 4. En se référant maintenant plus particulièrement aux figures 1, 2 et 3, on a représenté un mode de réalisation préféré des moyens de levage à auto-sustentation précitée. Ces moyens de levage sont constitués par deux portiques 11 et 12 qui sont représentés, sur les dessins, enjambant ou entourant une charge rigide 13. Le portique 11 est relié à l'arrière d'un hélicoptère 14, de type classique, grce à un câble de traction 15 et par l'intermédiaire d'un système d'articulation 16 permettant un certain déplacement relatif, vertical et horizontal, de l'ensemble constitué par ladite charge et lesdits moyenede levage à auto-sustentation par rapport audit hélicoptère.Un câble de liaison électrique 17 relie le portique 11 à la cabine (non représentée) de l'hélicoptère; pour la commande à distance du fonctionnement des moteurs 18 des différentes voilures tournantes 19 et du moteur 20 de l'hélice 21 formant système de correction de dérive. Chacun des portiques 11 ou 12 est constitué d'une poutre horizontale 22 à structure métallique en treillis, présentant un bon compromis entre la rigidité et la légèreté recherchées, aux extrémités de laquelle sont montés deux des moteurs 18 précités entraînant chacun une voilure tournante 19 surmontant ladite poutre. Â l'intérieur de la structure en treillis précité, sont montés deux réservoirs de carburant 23 et un treuil de levage 24.Deux jambes ou piliers 25 perpendiculaires à la poutre 22, également constitués d'une structure métallique en treillis, constituent avec la poutre 22 correspondante l'essentiel du portique 11 ou 12 précité. Ces jambes 25 sont à écartement réglable et, à cet effet, elles sont assujetties à se déplacer le long d'un chemin de roulement 26, grâce par exemple à des galets 27. Des moyens de blocage hydrauliques, non représentés, permettent le blocage de chaque pilier 25 par rapport à la poutre 22, pour n'importe quelle position intermédiaire desdits piliers 25 le long du chemin de roulement 26 correspondant. Bien entendu, les piliers 25 se trouveront dans la pratique de préférence toujours bloqués à égale distance du plan transversal médian de la poutre 22 correspondante; ceci pour éviter tout déséquilibre pendant le vol. Les deux portiques 11 et 12 sont reliés par l'intermédiaire de tiges de liaison ou d'entretoisement 28 dont la longueur définit l'écartement des portiques 11 et 12. Il est à noter que ces tiges 28 sont démontables en vue de leur remplacement par d'autres tiges, de forme identique mais de longueur différente. Par ce moyen simple, l'écartement des deux portiques 11 et 12 est réglable ce qui permet de l'ajuster à une valeur optimale en fonction de la charge 13. De plus, il n'est pas nécessaire que les tiges 28 présentent une rigidité comparable nacelle des poutres 23 et des piliers 25. En effet, la rigidité et la solidité de l'ensemble dans le sens longitudinal seront assurés par la charge 13 et non pas par les tiges 28; en effet, il est à noter que l'installation selon la présente description n'est applicable que pour le transport de charges rigides.Cependant, on entend par charge rigide une structure externe présentant les caractéristiques de rigidité désirées; une telle structure externe pouvant être aussi bien une partie indivisible d'une installation industielle de grandes dimensions qu'un cnnteneur susceptible de renfermer des objets à transporter de plus petites dimensions ou de rigidité moindre. Chacun des piliers 25 peut reposer sur le sol par l'intermédiaire d'un patin 29; lequel patin est relié audit pilier 25 par l'intermédiaire d'un dispositif téléscopique 30 commandé hydrauliquement. Sur les piliers 25 sont articulés des vérins 31 de blocage de la charge en position. Un moyen d'acr=rochage ou d'arrimage, symbolisé en 32, dont la structure est variable et éventuellement interchangeable en fonction de la nature de la charge à transporter, est adapté à l'extrémité libre de chaque vérin 31 précité. Le treuil 24 de chaque portique est utilisé pour augmenter la stabilité de la charge grâce à une élingue 33 passée autour de celle-ci. Le caisson 34 placé sur la poutre 22 du portique 1 1 renferme tous les appareillages constituant un dispositif de correction automatique d'assiette et de gite.Ce dispositif agit en permanence sur les vitesses relatives des moteurs 18 précités de façon à maintenir les deux poutres 22 sensiblement horizontales pendant tout le vol. Ce dispositif de correction automatique peut comporter par exemple une plate-forme à inertie incluant un ou plusieurs gyroscopes associés à des servo-mécanismes agissant sur la vitesse des moteurs. Ainsi, lorsque l'assiette, au cours du vol, à tendance à devenir trop négative, les servo-mécanismes précités agissent de manière à augmenter uniformément les vitesses des moteurs du portique 12 par rapport aux vitesses des moteurs du portique 11;une correction d'assiette positive se faisant alors en agissant sur les vitesses des moteurs du portique 11. De même, les corrections de gite se feront en augmentant ou diminuant uniformément les vitesses des moteurs situés d'un même coté de l'axeI"'giiud charge. Les figures 4 et 5 montrent le détail du système d'articulation 16. On voit que l'extrémité du câble 15 est fixée à un chariot 35 muni de galets 36 assujettis à se déplacer dans des rainures de guidage 37 d'un support pivotant 38 Le support est conformé de telle manière que les rainures de guidage 37 précitées matérialisent deux arcs de cercle parallèles et de même rayon de courbure. L'ensemble du support 38 précité pivote autour d'un axe sensiblement vertical 39. Il est facile de comprendre que le système qui vient d'être décrit permet un certain déplacement relatif (tant vertical grâce aux rainures 37 qu'horizontal gracie à l'axe 39) de l'ensemble constitué par la charge 13 et les portiques 11 et 12, par rapport à l'hélicoptère 14.Ce système d'articulation 16 permet donc d'éviter que les mouvements brusques dudit ensemble, dûs au vent, soit transmis à l'hélicoptère par l'intermédiaire du câble 15, ce qui pourrait déséquilibrer ledit hélicoptère. On notera que les signaux de commande qui sont transmis par l'intermédiaire du câble multiconducteurs 17 sont essentiellement de deux sortes - commande de l'altitude de l'ensemble de l'installation mobile,psrl'intermédiaire de signaux de commande agissant simultanément et uniformément sur les vitesses des quatres moteurs 18 précité les signaux de correction d'assiette ou de gite venant par exemple se supeUoser automatiquement aux signaux de commande d'altitude - signaux de correction de dérive agissant sur la vitesse du moteur 20 et sur le sens de rotation de l'hélice 21; cette correction de dérive a pour but de ramener, le cas échéant, l'installation mobile sensiblement dans l'axe de l'hélicoptère 14. L'installation qui vient d'être décrite sera de préférence mise en oeuvre de la manière suivante la charge 13 étant posée sur le sol, les deux portiques 11 et 12 sont amenés, au moyen de deux grues de levage, au dessus de ladite charge enjambant celle-ci. Les deux portiques 11 et 12 sont séparés d'une certaine distance prédéterminée, choisie en fonction de la longueur de la charge 13 et correspondant à la longueur des tiges 28 de l'un des jeux de tige interchangeables susmentionnés. Lesdites tiges 28 sont alors fixées entre les deux portiques 11 et 12 tandis que l'écartement des jambes 25 de chaque portique est réglé en fonction de la largeur de la charge 13.Les portiques Il et 12 sont alors posés à terre, les dispositifs télescopiques 30 servant éverLtuellement à corriger un éventuel défaut d'horizontalité. les vérins 31 sont alors fixés entre les piliers de chaque portique et la charge. les élingues 33 sont enfin passées autour de ladite chargé et maintenues par les treuils 24. L'installation mobile est alors prête à décoller et à être tractée par l'hélicoptère 14 au moyen du câble de traction 15. Il est à noter que la plupart des opérations de réglage des portiques et de fixation de la charge sont commandées hydrauliquement, au sol, à partir d'une centrale génératrice de pression hydraulique mobile.Cette centrale génératrice de pression hydraulique peut par exemple être montée sur un camion, de préférence du type tout terrain, susceptible de suivre les déplacements de ladite charge d1un point à un autre, en s'acheminant par la route ou par des chemins carrossables . On peut également concevoir deux centrales génératrices de pression hydraulique fixes; l'une au point de départ de la charge et l'autre à son point de réception. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient décrit; lequel n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, des modifications de détail peuvent intervenir telles que le remplacement des patins 29 par des skis ou des trains de roulement suivant la nature du lieu géographçe où doit être acheminée la charge. De même, l'allure générale des portiques peut être modifiée de façon par exemple à leur donner un profil ou une allure plus aérodynamique susceptible de réduire la prise au vent de l'ensemble.Suivant la nature et l'importance de la charge, le remorquage peut & re effectué à partir de plusieurs hélicoptère; l'un des hélicoptères conservant par exemple le rôle de commande de l'altitude et de la correction de dérive. De plus, on a vu que le système de correction de dérive était avantageusement constitué par une seule hélice entrainée par un moteur fixe sur l'un des piliers, un dispositif d'inversion de pas à moteur électrique (non représenté) permettant d'inverser le sens de rotation de l'hélice en fonction du sens de la dérive. Cependant, il est bien évident que ledit système peut aussi comporter deux moteurs (un sur chaque pilier arrière) commandés sélectivement. 1 Wemple d'installation qui a été décrite en détails cidessus est plus particulièrement destinée au transport de charges rigides mais il est parfaitement possible d'envisager d'autres modes de réalisation permettant le transport de charges souples. C'est ainsi que, par exemple, le transport de faisceaux de conduits de canalisation ou de tuyaux , de grande longueur, peut être effectué sensiblement de la même manière en remplaçant les moyens d'srimage décrits précêdemment par un grand filet accroché entre les portiques ; les entretoises 28 étant éventuellement renforcées pour garantir la rigidité et la stabilité de l'ensemble. La centrale hydraulique au sol précitée peut être directement incorporée à l'installation, notamment dans les cas où va région est totalement dépourvue d'infrastructures routières; telle qu'une région de très haute montagne. Enfin, des modifications plus profondes peuvent être apportées à l'installation décrite ci-dessus; ces modifications pouvant aller jusqu'à la suppression des piliers , la structure se réduisant alors à une simple plate forme à auto-sustentation venant se poser sur un châssis au sol, muni de tous les dispositifs nécessaires pour la fixation de la charge sous la plate-forme. C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis enjeu si ceux ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation mobile pour la manutention et/ou le transport aérien d'une charge de grandes dimensions et par exemple de grande longueur, incluant des moyens de levage à auto-sustentation venant se fixer sur ladite charge et des moyens de traction indépendants reliés auxdits moyens de levage, par exemple par un câble de traction, et susceptibles de déplacer ou remorquer l'en- semble constitué par ladite charge et lesdits moyens de levage après que ces derniers aient soulevé la charge du sol, lesdits moyens de traction incluant de préférence au moins un hélicoptère, caractérisée en ce que lesdits moyens de levage sont constitués par une structure support plus lourde que l'air et =nits d'au moins une voilure tournante de sustentation et que la forte de cette structuré support est variable et/ou ses dimensions réglables; pour permettre une meilleure adaptation de celle-ci à la nature de la charge à transporter. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le cable de traction précité est relié aux moyens de traction indépendants précités par l'intermédiaire d'un système d'articu- lation permettant un certain déplacement relatif vertical et horizontal de l'ensemble constitué par ladite charge et lesdits moyens de levage à auto-sustentation, par rapport audit hélicoptère. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits doyens de levage à auto-sustentation sont.cons- titués par au moins deux portiques formés chacun par deux jambes ou piliers surmontés par une poutre horizontale sur laquelle est montée au moins une voilure tournante entrainée par un moteur intégré à ladite poutre et que l'écartement des portiques entre eux et/ou l'écartement des jambes de chaque portique est réglable. 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que les piliers de chaque portique sont sensiblement perpendiculaires à la poutre horizontale précitée et sont assujettis à se déplacer le long d'un chemin de roulement de celle-ci; pour l'é- cartement précité. 5. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que la poutre horizontale précitée comporte une voilure tournante à chacune de ses extrémités, entrainée par un moteur individuel et qu'elle comporte en outre au moins un réservoir de carburant. 6. Installation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée par des vérins hydrauliques de blocage de la charge; chacun ayant l'une de ses extrémités articulées sur les piliers précités et l'autre extrémité munie de moyens d'accrochage ou d'arrimage, pour le blocage de ladite charge. 7. Installation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la poutre horizontale précitée comporte au moins un treuil pour la fixation et la stabilisation de ladite charge. 8. Installation selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les piliers précités et/ou la poutre horizontale précitée ont une structure métallique en treillis. 9. Installation selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que deux portiques précités sont reliés entre eux par plusieurs tiges de liaison ou d'entretoisement. 10. Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce que lesdites tiges de liaison sont démontables en vue de leur remplacement par d'autres tiges de longueur différente. 11. Installation selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que chaque pilier précité peut reposer sur le sol par l'intermédiaire de patins, skis, trains de roulement ou équivalents, reliés audit pilier par l'intermédiaire de dispositil s télescopiques commandés, de préférence hydrauliquement. 12. Installation selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de correction automatique d'assiette et/ou de gite, agissant par exemple sur les vitesses relatives des voilures tournantes précitées. 13. Installation selon l'ulve des revendications 3 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de correction de dérive, commandé, constitué par exemple par au moins une hélice entraînée par un moteur fixé de préférence sur un pilier arrière de l'installation; la liaison mécanique entre ledit moteur et ladite hélice incluant avantageusement un dispositif d'inversion de pas actionné par un moteur électrique ou tout autre moyen convenable. 14 Procédé de manutention et/ou de transport aérien d'une charge de grandes dimensions et par exemple de grande longueur, mettant en oeuvre une installation selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à amener au moins deux portiques au dessus de ladite charge, enjambant celle-ci et séparés dtune distance prédéterminée, à relier lesdits portiques entre-eux par des tiges liaison dont la longueur correspond à ladite distance prédéterminée, à régler l'écartement desdites jambes de chaque portique en fonction des dimensions de ladite charge, à poser l'ensemble des portiques sur le sol autour de ladite charge, à relier et fixer ladite charge auxdits portiques, à soulever ladite charge en mettant en actif les voilures tournantes desdits portiques et à remorquer ou tracter l'ensemble formé par ladite charge et lesdits portiques au moyen d'au moins un hélicoptère relié audit ensemble. 15. Procédé selon la revendication 14 caractérisé en ce que lesdits portiques sont amenés au dessus de ladite charge au moyen de grues ou analogues. 16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que au moins une partie des opérations de réglage de portiques et/ou de fixation de la charge sont commandés hydrauliquement à partir d'une centrale génératrice de pression hydraulique,mobile au sol, par exemple montée sur un camion et susceptible de suivre les déplacements de ladite charge et desdits portiques d'un point à un autre, en s'acheminant par la route ou sur chemins carrossables. 17. Installaton selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que lesdits moyens de levage à auto-sustentation comprennent un filet de maintien de la charge. 18. Installation selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'elle comprend une centrale génératrice de pression hydraulique intégrée. 19. Installation selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que lesdits moyens de levage à auto-sustentation sont constitués par une simple plate-forme munie dTau moins une voilure tournante et venant coopérer avec un châssis ou portique fixe au sol, pour la fixation de la charge.