Brevet FR2305340A1 — publié le 19761022

L'invention a pour objet un aérostat. On connatt des aérostats, quelquefois appelés montgolfières, qui comprennent une enveloppe contenant de l'air chaud,un foyer étant présent en face d'une ouverture inférieure que présente l'enveloppe. Ces aérostats sont utilisables d'une manière simple et économique. Mais, jusqu a présent, ils n'ont pu être employés en tant que ballons captifs. L'enveloppe d'un tel aérostat sans pression intérieure, lorsque celui-ci est'maintenu par un câble, s'aplatit sous l'action du vent, même relativement peu violent, ce qui provoque un dégonflement partiel de l'aérostat et en conséquence sa chute. Jusqu'ici, donc, les ballons captifs comprennent une enveloppe enfermant un gaz plus léger que l'air, comme l'hydrogène ou l'hélium. L'utilisation de tels ballons est d'un coût élevé en raison du prix du gaz. L'invention a pour objet un aérostat à air chaud, caractérisé en ce que le moyen de chauffage de l'air contenu dans l'enveloppe est intérieur à celle-ci. L'enveloppe de l'aérostat peut alors être une enveloppe fermée et, dans l'utilisation en tant que ballon captif, 1 'aéros- tat à air chaud reste gonflé même s'il est soumis à l'action du vent. Comme moyen de chauffage intérieur à l'enveloppe on utilise avantageusement un brûleur à gaz, le brûleur étant en communication avec une réserve de combustible emportée dans la nacelle de l'aérostat. Celle-ci est équipée d'un moyen pour commander à distance l'allumage du gaz combustible. Dans une forme de réalisation, l'aérostat comprend un moyen pour l'introduction à l'intérieur de l'enveloppe de l'air de gonflement. C'est après cette phase que l'air introduit est chauffé par les moyens intérieurs,à l'enveloppe. L'introduction a lieu avantageusement par l'intermédiaire d'une manche souple qui s 'érige sous l'effet même de l'air refoulé au cours de la phase de remplissage et qui, s'affaissant lorsque le refoulement cesse, rétablit la continuité de l'enceinte fermée que constitue l'enveloppe. L'invention vise également, à titre de variante, un aérostat à air chaud à enveloppe fermée renfermant de l'air chauffé au cours du remplissage. Selon une autre variante, l'air est seulement préchauffé au cours du remplissage pour assurer le soulèvement de l'enveloppe et le chauffage complémentaire pour l'ascension est assuré par le brûleur intérieur à l'enveloppe. Un aérostat selon l'invention comporte avantageusement, outre la soupape supérieure dont l'ouverture permet à l'air chaud de s'échapper sur une commande à partir de la nacelle, en vue de la descente, une ou des soupapes inférieures pour 1 'évacuation de gaz carbonique, s 'il en est besoin. On maintient ainsi à l'inté- rieur de l'enveloppe l'atmosphère requise pour une bonne combustion du combustible. Une autre soupape supérieure est prévue, à ouverture automatique, pour éviter l'apparition d'une surpression à l'intérieur de l'enveloppe. La description qui suit, faite à titre d'exemple, se réfère au dessin annexé, qui est un schéma. L'aérostat comprend une enveloppe 11, avantagewsement en toile de nylon. De l'enveloppe dépend, à la partie inférieure, par exemple y reliée par des suspentes 12, une nacelle 13. Ladite nacelle loge un groupe moto-ventilateur 14 qui comprend un moteur, par exemple à essence ou à gasoil, et dont l'arbre 16, vertical, ou horizontal avec un renvoi d'angle, entratne une hélice 17 à carénage 18. Le carénage dépend d'un anneau de charge 21 auquel se raccorde l'orifice inférieur de l'enveloppe.De l'anneau de charge 21 dépend également une manche à air 19 cylindrique, en toile de nylon ou analogue. La nacelle 13 loge aussi une réserve de combustible, par exemple des bouteilles 22 de propane liquide. De la réserve de combustible sont issues des tubulures souples 23, 24 > 25, aboutis sant à des couronnes 26, 27, 28 d'un brûleur 29, des robinets 31 permettant l'alimentation à volonté de l'une ou de plusieurs des couronnes 26-28. Un allumeur 35 fait partie du brûleur et il est relié par un conducteur 36 à une source d'alimentation électrique 37, la commande de l'allumeur ayant lieu à l'aide d'un bouton 38. Le brûleur 29 est suspendu par des câbles 30 à un anr.?au supérieur 52 faisant partie de la structure de soutien de l'enve- loppe et retenu par d'autres câbles reliés à un anneau inférieur de la structure. Les câbles supportent également un écran grillagé 33 en toile métallique ou en tôle mince perforée et obturé à sa partie supérieure par un fond 54, également en toile métallique destiné à arrêter la flamme du brûleur. Une autre toile métallique, de forme hémisphérique, 39, en grillage ou toile métallique est destinée à protéger l'enveloppe au cours du gonflage ou de l'affalement à l'atterrissage. Le brûleur et l'écran sont à l'intérieur de l'enveloppe sensiblement en dessous du plan équatorial de cette dernière. Une soupape 41 est prévue à la partie supérieure de 1 'enve- loppe et commandable à partir de la nacelle par l'intermédiaire d'un câble 42. Une autre soupape 43 fait partie de la soupape 41 et est à fonctionnement automatique, s'ouvrant dans le cas où la pression à l'intérieur de l'enveloppe dépasse une valeur prédéterminée. Une ou des soupapes 44 sont prévues à la partie inférieure de l'enveloppe, au voisinage du raccordement de celle-ci avec le cercle 21. Pour le gonflage de l'aérostat, on met en route le moteur du groupe moto-ventilateur 14. L'air prélevé de l'extérieur est refoulé par l'hélice 17 à l'intérieur de l'enveloppe par l'intermédiaire de la manche 19, qui s'érige sous l'effet même de la circulation de l'air. L'enveloppe, initialement étalée et affaissée sur la nacelle 13, se remplit progressivement d'air, à une température légèrement supérieure à celle de l'air ambiant si les gaz d'échappement du moteur sont simultanément refoulés dans la manche. Lorsque l'enveloppe a atteint un degré de gonflement prédéterminé, le volume atteint étant de l'ordre des 3/4 du volume final, on interrompt le fonctionnement du moteur ; l'air n'est plus refoulé et la manche 19 s'affaisse en retombant sur le fond de l'enveloppe, obturant la communication entre l'intérieur de l'enveloppe et l'atmosphère extérieure. On alimente le brûleur 29 et l'allumage du gaz combustible est obtenu à l'aide de l'allumeur électrique 55, à étincelle, par simple appui sur le bouton 37. Pour cette phase, deux des rampes du brûleur sont alimentées en gaz combustible. Par la combustion du gaz à l'intérieur/de l'enceinte que constitue l'enveloppe, l'air contenu dans cette dernière est chauffé rapidement. Après que les amarres aient été larguées, le ballon s'élève, sous l'effet de la force ascensionnelle développée par l'air chaud contenu à l'intérieur de l'enveloppe 11. Dans le cas de l'utilisation de l'aérostat en tant que ballon captif, il entraîne le câble destiné à le retenir au sol jusqu'à ce qu'il atteigne la hauteur souhaitée et en cette position il est retenu par le câble. L'aérostat peut remplir les mêmes fonctions qu'un ballon captif empli avec un gaz léger comme l'hydrogène, le gaz d'éclairage ou l'hélium, mais sans nécessiter les frais résultant de l'approvisionnement en de tels gaz. Un vent latéral ne provoque pas son dégonflement, 1 'enceinte limitée par l'enveloppe étant fermée. Lorsqu'on veut augmenter ou entretenir la force ascensionnielle, on rallume le brûleur 29 ; habituellement on allume une seule des rampes. L'utilisation des trois rampes est prévue pour commander une ascension plus rapide. Pour faire descendre l'aérostat on ouvre la soupape 41 ce qui provoque l'évacuation d'air chaud. A l'intérieur de l'enveloppe sont prévus un certain nombre de capteurs ; en outre de thermomètres 45, 46, 47, un capteur 51 fait connaltre dans la nacelle la pression à l'intérieur de l'enveloppe. Un capteur 52 placé à la partie inférieure de l'enceinte limitée par l'enveloppe renseigne sur le taux de gaz carbonique à la partie inférieure de l'enceinte. Lorsque ce taux atteint une valeur prédéterminée, on commande l'ouverture des soupapes 44 le gaz carbonique s'échappe à l'extérieur, de sorte que la composition de l'atmosphère intérieure à l'enveloppe 11, notamment au voisinage du brûleur 29, reste convenable à la bonne combustion du gaz de chauffage. Eventuellement, de l'air frais est réinjecté à l'intérieur de l'enveloppe par mise en marche du groupe moto-ventilateur 14. La présence d'une toile métallique ou analogue autour du brûleur procède d'un souci de sécurité. L'invention prévoit une enveloppe comprenant un corps en tissu de nylon ou analogue et dont la face interne est garnie d'un revêtement calorifuge, avantageusement obtenu par enduction avec une mousse plastique ou un produit à base de fibres de verre. Dans une variante, l'enveloppe est double et constituée par deux couches en tissu de nylon ou analogue entretoisées soit par un matériau en nid d'abeilles soit par une trame en tulle limitant des alvéoles emplis d'air et formant un matelas isolant. La déperdition de chaleur de l'air intérieur à l'enveloppe est ainsi diminuée au bénéfice de la conservation prolongée de la force ascensionnelle. REVENDICATIONS 1. Aérostat à air chaud, caractérisé en ce qu'il comporte un brûleur à l'intérieur de l'enveloppe. 2. Aérostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe constitue une enceinte fermée. 3. Aérostat selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour refouler à l'intérieur de l'enveloppe de l'air prélevé à partir de l'atmosphère extérieure. 4. Aérostat selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'air est introduit à l'intérieur de l'enceinte par une manche souple. 5. Aérostat selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une hélice ou ventilateur est placé dans l'orifice d'entrée de la manche. 6. Aérostat selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'hélice est entraînée par un moteur logé dans la nacelle. 7. Aérostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brûleur est un brûleur à gaz. 8. Aérostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de soupape sont prévus à la partie inférieure de l'enveloppe. 9. Aérostat à air chaud, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe dont la surface interne est garnie par un revêtement calorifuge.