Brevet FR2294342A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne l'Aarcdynamiame permettant d'une part la sustentation dans l'air d'engins ou appareils plus lourds que l'air, et d'autre part la transformation de la force du vent en énergie utile. Dans les dispositifs connus concernant ces applications, on utilise I ) Pour la SUSTENTATION, la pression ou la dépression de l'air sur des ailes plus ou moins inclinées d'un engin en mouvement, ou des appareils tels que ballons dirigeables remplis de gaz plus leger que l'air. 20) Pour l'énergie EDLLENNE, des hélices ou moulins a vent à axes horizon taux ou verticaux. Les dispositifs mettant en application le principe de l'invention permettent I ) Pour la SUSTENTATION, un rendement nettement supérieur décuplant l'action motrice initiale. 20) Pour l'énergie EOLIENNE, la réalisation de pompes sans aucune piece mécanique en mouvement. Le principe, objet de l'invention, est base sur l'obtention d'une dépures sion plus ou moins importante à l'intérieur de structures dites à vide, afin de permettre une action dynamique de la pression atmosphérique, Le principale, objet de l'invention, peut-être obtenu par une structure creuse de forme aerodynamique permettant un bon écoulement de l'air le long de son profil. Ce profil sera pourvu d'ouies ou de fentes disposées de telle maniere, que l'air s'coulant à une certaine vitesse le long des parois exte- rieures aspire l'air contenu à l'intérieur de la structure. Cette aspiration réalisera une dépression plus ou moins importante selon que la vitesse de l'air circulant autour-de la structure sera plus ou moins élevée. L'on comprend aisément que cette dépression à l'intérieur d'une enceinte, offre de multiples possibilités, tant dans la sustentation arienne par la poussée réactionnelle de la pression atmosphérique, que dans l'obtention d'une force motrice par les interactions : pression - depression. Et selon que la structure à vide est mobile ou fixe, nous aurons au moins deux alternatives envisageables pour l'obtention du flux d'air actif. 10) La STRUCTURE à VIDE est MOBILE. C'est sa vitesse de deplacement dans l'air ambiant qui occasionne le flux qui s'écoule le long de ses parois, orovoquant ainsi le vide à l'intérieur, et la sustentation optima d'un engin volant ou en mouvement dans l'atmosphère. 20) La STRUCTURE à VIDE est FIXE C'est la vitesse de déplacement de l'air environnant, vents, souflerie etc... qui sert à l'obtention du vide pouvant actionner des moteurs, pompes etc... Le dessin annexé illustre à titre d'exemple indicatif, un mode de réalisa- tion du principe faisant l'objet de l'invention, ainsi que divers exemples non Telle qu'elle est représentée en figure I, la structure aérodynamique comprend une paroie frontale I de forme arrondie, pour offrir le moins de résistance à l'air. La section transversale peut-être variée à l'infini, ronde, carrez, rectangulaire en croix etc... Cette paroi frontale est prolongée par une paroi 2, de telle manière que le profil de ltensemble constitue une forme dite aéro-dynamico compressive, afin que 1' air s'écoulant le long de cette paroi l'épouse au mieux et qu'il n'y ai pas de remous. Cette paroi 2 est pourvue d'ouies ou de fentes 3, permettant à l'air situé à l'intérieur de l'enceinte 4 de s'échapper. Les filets d'air circulant avec une certaine vitesse le long de la paroi 2, aspire littéralement par l'intermédiaire des ouies 3 l'air de l'enceinte 4, provoquant ainsi une nette dépression dans la dite enceinte. La valeur de cette dépression intérieure est fonction de la vitesse de ces filets d'air s'écoulant le long de la paroi. Il est évident que les dimenssions de ces structures aérodynamiques seront fonction de l'importance du travail à obtenir et des buts recherchés. La figure 2 représente un dispositif plus évolué avec des variantes possibles, qui peuvent être utilisées ensemble ou séparément. Dans la première variante, l'ouverture des ouies peut entre augmentée ou réduite par un procédé trés simple donné à titre d'exemple. La paroi profilée 2 est constitué, en tout ou partie, par des volets 5 qui sont montés mobile en rotation autour d'un axe 6. La rotation de cet axe 6 est commandé par une tringlerie composée de biellettes 7, reliées à une tringle principale 8, par l'intermédiaire des tourillons 9. Par cette disposition, un mouvement de va et vient de cette tringle principale 8 actionne en rotation partielle les volets 5, permettant ainsi une ouverture variable jusqu'à la fermeture des ouies ou fentes 3. Ceci afin de régler, en fonction de la vitesse de l'air circulant à l'extérieur et le long de la paroi 2, la dépression à l'intérieur de l'enceinte 4. La tringle principale 8 peut entre actionnée de multiples manières, manuellement ou par un régulateur à boules ou par tout autre dispositif mécanique, électrique, électronique, pneumatique etc... ceci afin de toujours obtenir la dépression obtima pour le but recherché. Dans la deuxième variante, une membrane souple 10 sépare l'enceinte à vide 4 de la chambre frontale étanche I3. A cette paroi souple 10, est fixé une tige creusé de commande II pouvant actionner une valve I2, pour remise à l'air libre. Cette disposition particuliére est surtout adoptée au cas de transformation de l'énergie du vent en énergie utile. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant quand l'enceinte à vide 4 est sous dépression, la membrane souple 10 est soirée, créant à son tour re dépression dans la chambre frontale I3 tout en tirant en arrière la tigc de commande creuse II.-Quand cette dépression est à son maximum, ou à un niveau préréglé, la tige de commande II ouvre la valve I2 sui a pour but de remettre l'enceinte à vide 4 et la chambre frontale I3 à l'air libre.N'étant plus aspirée, la membrane souple In reprend sa position de départ, de mEme que la tige de commande Ti qui referme la velve 12. La chambre frontale T3 est de nouveau étanche, un nouveau cycle peut s'effectuer et ainsi de suite. Ces pulsations répétées véritables diastoles et systoles constituent à l'image du coeur, la pompe idéale sans pièces mécaniques en mou vement. Ce dispositif particulier permet donc, par les dépressions successives réalisées dans la chambre frontale et par l'intermédiaire d'un tube I4, le nomoage de l'eau, de tous liquides et de tous gaz, notamment pour l'obtention du vide et la réalisation d'aéromoteurs etc... I1 est à noter que le tube I4 peut entre placé directement dans l'enceinte à vide 4, (selon le pointillé de la figure 2). Dans ce cas, l'ensemble membrane souple peut autre suporimé et remplacé seulement par une valve de mise à air libre. Riais par contre, l'utilisation du mouvement de va et vient de la tige de commande II, cermet de nombreuses applications mécaniques, tels que moteurs, compresseurs etc... Le principe, faisant l'objet de l'invention, n'est pas limité aux seuls modes de réalisation décrits ici ou représentés en annexe, mais en embrasse au contraire toutes les variantes possibles de réalisations et d'asplications. Le profil extérieur de la structure à vide peut notamment varier, en fonction des résultats à obtenir et de la vitesse des flux d'air. Et les orofils dits aérodynamiques connus actuellement, ne sont pas les meilleurs, car pour un rendement optimum, le but recherche dans le principe de l'invention, n'est pas seulement de faciliter la pénétration de la structure à vide dans l'air, mais surtout d'utiliser au maximum les possibilités de l'écoulement de cet air le long de ses parois. Des profilés aéro-dynamico compressifs sont supérieurs et à certaines vitesses, il sera préférable d'utiliser par exemole la structure à vide, dans le sens opposé de celui de la figure I du plan annexé. C'est à dire son coté le plus étroit dans le sens du flux, comme représenté par la fleche en pointillé. Il est évident que dans ce cas, la position des ouies 3 sera également inversée afin qu'il y ai aspirations. Les réalisations et les applications du principe faisant l'objet de l'invention sont en effet infinies, car son application permet l'amélioration du du rendement de nombreux dispositifs connus, tant sur terre, que sur mer, que dans l'air, ainsi que la création d'engins nouveaux encore inconnus à ce jour. La liste ci apurés, sans être exhaustive, dnnne lm aperçu des nombreuses applications possibles. La figure 3 du dessin annexé, donne un exemple d'utilisation en tant que pompe à eau. La structure aérodynamique olacpe sur pivot à une hauteur convenable, aspire liteau par l'intermédiaire du tube I4, muni des valves adéquates I5 et I6. Dans le cas particulier représente, la structure est placée horizontalement mais est munie d'une partie verticale servant de gouverne, afin d'assurer une orientation constante face au vent. Toutes les formes frontales sont possibles, groupées ou non, et permettent facilement une intégration esthétique par rapport à l'environnement. De par sa conception, cette pompe utilisable notamment dans les pays désertiques, peut également, par l'intermédiaire de.son mouvement de va et vient, fournir de l'électricité ou actionner des aéromoteurs. Dans l'automobile, l'apolication dynamique du principe faisant l'objet de l'invention, améliorera le rendement des moteurs thermiques, en augmentant soit leur compression, soit leur échappement. D'ou économie d'énergie. De plus, et particulièrement en ce qui concerne la course automobile, il sera possible d'utiliser ce principe pour 1R sustentation, afin de réduire ou d'augmenter le poids au sol. Pour cela, il suffira de prévoir des structures aérodynamiques selon l'invention qui seront mises en dépression par la vitesse de la voiture, et qui pourront également équilibrer la force centrifuge dans les virages. Cette application du princine de l'invention pour la sustentation, peut être utilisé pour tous engins mobiles, à partir d'une certaine vitesse NAVIPLANE, AéROTRAIN, suivant l'exemple représenté en figure 5 du dessin annexé, est équipé d'une enceinte à vide 20, dont l'effet sustentatoire viendra s'ajouter à celui des coussins d'air ou magnétiques, permettant ainsi une trés sensible économie d'énergie. En AERONAUTIQUE, l'application sera générale et des structures à vide pourront être prévues dans les ailes et dans les fuselages des avions, des planeurs etc.. On peut ainsi concevoir des appareils volants dont les parois extérieures seront intégralement réalisées sous forme de structures à vide, nourvues de multiples ouies d'aspiration jouant le même role que celui des plumes qui assurent la sustentation des oiseaux, par la constitution d'une dépression entre leurs corps et la surface extérieure de leurs plumes. D'autre part, la meilleure sustentation obtenue nar l'application du principe faisant l'objet de l'invention, permet de réduire trés sensiblement la longueur des ailes d'avion. De plus, la possibilité de régler, selon les besoins, l'ouverture des ouies d'aspiration, permet d'obtenir un rapport sustentation-vitesse beaucoup plus facilement que Far le principe des ailes à géométrie variable. Mais pour exploiter d'une maniere optimum toutes les ressources de l'invention, de nouvelles conceptions d'appareils aériens seront à prévoir. La figure 4 du dessin annexé illustre un exemple possible d'avions-helicoPtèreS. Un moteur à réaction I7 est utilisé pour la propulsion de l'engin, qui est muni des enceintes à vide lB et 19 Ces enceintes à vide, de sustentation aérodynamique, seront mises sous dépression : d'une part, par la vitesse de l'appareil dans l'air ambiant tel que le principe a été décrit précédemnent, et d'autre part, par la position de réacteur. En effet, l'air aspiré par le compresseur d'entrée du réacteur, contribuera de par sa position, à mettre sous dépression l'enceinte à vide I8. De plus, les gaz d'échappement à la sortie du réacteur, contribueront à la mise sous dépression de la partie intérieure de l'enceinte à vide I9.Pour ce cas particulier, cette enceinte aura été prévue de forme annulaire et tronconique, grende base àl'arriére, afin d'obtenir un effet de poussée maximum de la pression atmospnérique, réf. PA sur le dessin, par opposition aux enceintes sous dépression. Et l'on conçoit aisément, que l'utilisation de la vitesse conjuguée aux positions adéquates des réacteurs, permettent de multiples combinaisons pour la mise sous dépression des enceintes à vide des nouveaux appareils aériens, appliquant le principe de l'invention. En ASTRONAUTIQUE, l'application de ce principe sera également et parti culiérement avantageux. Car si le principe de l'invention n'est utilisable que dans l'atmosphère terrestre, il ne faut pas oublier que c'est justement la traversée de cette couche atmosphérique relativement dense, qui consomme la presque totalité de l'énergie initiaie d'une fusée. Ce principe de structures à vide sera également utilisé pour le freinage des capsules spatiales et dss vaisseaux cosmiques, lors de leur rentrée dans notre abrusphére Une autre application du principe faisant l'objet de l'invention, sera la réalisation de parachutes, beaucoup plus opérationnels et maniables que ceux qui existent actuellement en tissu. En effet, une structure à vide de forme tronconique appropriée, freinera par l'opposition de la dépression de l'enceinte à vide à la pression atmosphérique, la chute de tous corps dans l'espace aérien. REVENDICATIONS I) Principe permettant l'utilisation de la pression atmosphérique en action dynamique, par l'intermédiaire d'une "structure à vide creuse, dont l'enceinte intérieure est mise sous dépression, caractérisée par le fait que cette dépression intérieure est obtenue par des moyens aérodynamiques. 2) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que la "structure à vide" est mobile dans l'atmosphére et que sa vitesse conditionne la puissance du flux d'air, qui s'écoulant le long de ses parois extérieures aspire l'air contenu à l'intérieur de l'enceinte à vide, par l'intermédiaire d'ouies prévues à cet effet, la mettant ainsi sous dépression et provoquant le travail de la pression atmosphérique, soit en tant que poussée, soit en tant que freinage. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la paroi extérieure de la "structure à vide" est de profil aéro-dynamico compressif et pourvue d'une ou de multiples ouies d'aspiration, de forme appropriées, afin que le flux d'air s'écoulant le long de cette paroi réalise une aspiration maxi- mum et par conséquence, une dépression intérieure également maximum. 4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les ouies d'aspiration sont pourvues de volets orientables, permettant le réglage de leurs ouvertures, par l'intermédiaire de commandes manuelles ou automatiques, afin d'obtenir des dépressions variables et controlées à l'intérieur des enceintes à vide, permettant le réglage de la sustentation. 5) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait, que pour la mise sous dépression des enceintes à vide, il est utilisé, en plus du flux d'air engendré par la vitesse de l'engin dans l'atmosphére, l'action de l'air aspiré ainsi que celle des gaz d'échappement, permises par une position judicieuse des moyens de propulsion, hélices, réacteurs, turbine etc... 6) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que la structure à vide est fixe, et que c'est la vitesse de l'air environnant, (vent, soufflerie) qui s'écoulant le long de ses parois extérieures, réalise une dépre-ssion dans l'enceinte intérieure. 73 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'enceinte à vide, équipée d'un clapet de remise à air libre et d'un tuyau muni de values appropriées, constitue une pompe sans aucune pièces mécaniques en mouvement, fonctionnant simplement par l'opposition des phases : dépression - pression atmosphérique. 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'une des parois de l'enceinte à vide est constituée par une membrane souple, solidaire d'une tige piston, et qui sous 1' effet des déformations engendrées par les phases : dépression - pression atmosphérique, imprime à cette tige piston un mouvement de va et vient facilement transformable, par des moyens connus en force motrice.