Brevet FR2347244A1 — publié le 19771104

L'objet de l'invention est un aéroglisseur rapide destiné au transport des personnes ou bien de petites charges. Son usage peut etre utilitaire ou viser le seul agrément et, dans ce cas, il procurera aux sportifs les plaisirs de la vitesse sur l'eau comme sur terre, grâce à ses coussins d'air, du confort grâce à sa suspension intégrale, et du pilotage qui est aussi intéressant que celui d'un avion, mais sans danger, grâce aux diverses commandes de pilotage dont il est muni. On sait que les aéroglisseurs sont des véhicules aptes à circuler sur les sols etjou sur l'eau par interposition de coussins d'air, qui sont d'autant plus faciles à concevoir et plus écono moques dtemploi que leurs dimensions sont plus grandes. En effet, pour une meme hauteur de fuite entre le sol et les éléments délimitant le ou les coussins d'air, la section de fuite, donc la puissance du ou des ventilateurs ai alimentent ces coussins, augmentent l'une et l'autre proportionnellement aux dimensions linéaires de l'aéroglisseur vu en plan, tandis que la charge transportée est proportionr.e1le à a surface, gonc au carré des dites dimensions linéales. C'est ce qui explique qu on n'a pas jusqu a présent, et malgré de nombreuses tentatives, réussi à construire un aéroglisseur de petite taille qui ait des qualités de performance et d'économie permettant une commercialisation notable. Pour résoudre ce problème, l'arroglisseur selon l'invention se caractérise par une combinaison originale comportant les éléments ci-après : - TJne structure rigide qui est constituée de préférence par une coque de bateau pneumatique et qui supporte un dispositif de propulsion, de préférence avec une hélice aérienne, ainsi qu'un ventilateur pour alimenter les coussins d'air. - Une paroi mobile au moins, rigide ou souple,dénommée ici "plateau", située en dessous et à distance de la structure rigide à laquelle ileest reliéepar des parois souples dites de suspension, telles que le plateau, structure et parois délimitent des passages de distribution de l'air issu du ventilateur vers les coussins d'air. S'il s'agit d'une paroi rigide, le bord extérieur du plateau peut être relevé à la façon d'une spatule ou d'étrave, de façon à se soulever à la rencontre d'une vague. - Des jupes souples délimitant des coussins d'air et fixées au plateau mobile, dont trois au moins sont parallèles à la marche de l'aéroglisseur, inclinées de haut en bas vers l'intérieur. On connatt déjà des aéroglisseurs dont les jupes sont fixées à des plateaux ou à des conduits de distribution mobiles, dans le cas de coussins d'air délimités par des jets continus formant ri deaux fluides, par exemple par le brevet français N01.238.499. On connaît d'autre part des joints d'étanchéité semi-rigides et fixés à des socles mobiles, pour délimiter des coussins d'air, par exemple par le brevet français n01.393.365 qui est adapté spécialement aux véhicules associés à une voie. On connaît enfin des jupes souples et circulaires fixées à un plancher mobile fixé élastiquement sous une charge parachutable, pour permettre le glissement transitoire de cette charge sur le terrain d'atterrissage par exemple par le brevet français N01 .385.627. La disposition caractérisée précédemment est particulièrement adaptée à un problème qui n'était pas résolu par les dispositions antérieures: réaliser un petit aéroglisseur simple, économique et de faible traînée permettant d'atteindre des vitesses élevées avec une faible puissance et un confort très supérieur à celui des canots automobiles rapides.C'est pour résoudre ce pro blème. qu'elle se caractérise en particulier par des jupes qui sont d'abord matérielles pour obtenir la sustentation avec un moindre débit que des rideaux fluides, qui sont en outre très souples pour s'adapter aux obstacles variés ou aux vagues, qui spnt parallèles à la marche pour occasionner le minimum de traînée en cas de contact avec le sol ou l'eau, qui sont disposées de façon à se soulever facilement lorsqu'elles rencontrent l'eau et enfin, qui sont au moins trois, pour créer au moins deux coussins qui permettent d'assurer la stabilité en roulis de l'aéroglisseur. les jupes sont inclinées de haut en bas vers l'intérieur, de façon à être tendues vers le bas et vers l'extérieur par la pression ducoussin. Cette inclinaison est assez grande pour que la jupe se redépîcie rapidement vers le bas lorsqu'elle aura été soulevée, sans toutefois être trop grande pour éviter des effets d'instabilité; elle doit être comprise entre 1CO et 250 par rapport à la verticale. /4s la jupe avant, insi que la paroi souple auf la relie à la structure, sera gaiement inclinée pour éviter l'engagement dans le sens de la marche. D'après nos essais, cette inclinaison doit astre O0rDrise entre 1C et 35 . our conserver aux jupes souples cette disposition, malgré la pression d'air qui tend à les rejeter vers l'extérieur on peut d'une façon connue, relier leurs bords inférieurs par des sangles, fils ou tirants, soit entre eux, soit au plateau mobile ou.à la structure. De tels éléments transversaux à la marche peuvent néanmoins créer une traînée inutile. Selon un perfectionnement important qui fait partie de la présente invention, de tels éléments ae liaison sont constitués par des cloisons transversales souples, dites "onglets", qui relisent une jupe à la structure, ou deux jupes parallèles entre elles, délimitant ainsi des portions de coussins successives dans le sens de la marche, et qui se caractérisent par une obliquité telle,que leum bords inférieurs sont généralement en arrière de leurs bords suné- rieurs, ceux-ci étant d'ailleurs généralement fixés au plateau mobile. De cette façon ces cloisons transversales obliques ont une troisième -action qui est, en cas de rencontre d'un obstacle, de soulever les portions de jupes qu'elles relient entre elles, ainsi que le plateau mobile qui transmet ce mouvement, au moins en partie aux portions voisines, ce qui évite un frottement excessif. Cette action de soulèvement est particulièrement importante pour le déplacement rapide en eau agitée. Un autre perfectionnement selon l'invention, concourt au même but. Il consiste en ce que, si le plateau mobile est rigide, il est flexible, ou bien il est constitué d'une succession de portions articulées entre elles. ainsi le soulèvement précité se limite à la longueur où elle est nécessaire et se trouve ainsi facilité, au bénéfice de la souplesse de la suspension. Un autre perfectionnement est que, dans le cas d'un plateau rigide, son bord extérieur sera avantageusement relevé vers l'ex- térieur, de façon à se soulever à la rencontre d'une vague; ou bien encore le plateau sera muni d'un élément léger, tel qu'un bloc de polystyrène expansé, fixé au plateau et sur lequel vient s'appuyer la paroi souple de la suspension. Les essais ont montré qu'un tel dispositif évitait l'engagement dans les dérapages. Un autre perfectionnement est cue la position normale de chaque plateau, correspondant à l'équilibre, peut être telle que le bord extérieur soit plus bas que le bord intérieur; ainsi lorsque l'appareil s'incline d'un côté et que le plateau correspondant se soulève par un effet de variation de pression qui sera décrit plus loin, la jupe correspondante est déportée vers l'extérieur; la surface portante augmente donc du côté considéré, ce qui crée un moment de rappel. Selon un autre perfectionnement, une cloison en forme de quille ou dérive est disposée parallèlement à la marche, et elle se caractérise par une lIaison avec le ou les plateaux, de façon à avoir tendance à suivre les mouvements de la suspension de ceux- ci relativement à la structure. Cette cloison peut, par ailleurs, être relevable pour faciliter les déplaceiaents sur le sol. Son rôle essentiel est de diviser le coussin central en deux parties pour augmenter la stabilité en roulis. Sa liaison avec les plateaux l'empêche de pénétrer trop profondément dans l'eau, et donc de freiner l'appareil. melon un autre perfectionnement, chacun des plateaux mobiles qui portent les Pupes, relié à la structure rigide par une paroi souple placée au-dessus de ce plateau, constitue 4vec cette paroi et la structure rigide, au moins un compartiment de volume varia- ble dit "chambre de suspension". Celle-ci est reliée d'une part-à la sortie du ventilateur, d'autre part à l'atmosphère - ou encore à un coussin -, de telle sorte que la pression qui y règne soit intermédiaire entre la pression sortie du ventilateur et la pression de l'atmosphère - ou du coussin considéré. Cette pression dite "pression moyenne de la chambre de suspension", peut être ajustée à telle valeur que l'on désire au moyen de vannes ou autres dispositifs. kune telle suspension, il sera avantageux d'associer un dispositif correcteur d'assiette, tel que le suivant : l'air issu du ventilateur entre dans une boîte de distribution d'où il s'échappe vers les coussins en traversant des passages munis de vannes de réglage.Ces vannes peuvent être commandées depuis le poste de pilotage, de telle sorte que le pilote peut régler la pression p3,qui règne dans les chambres de suspension afin de aire varier la position en hauteur de ce plateau et,par consq,uent des jupes Cela a pour effet de soulever ou d'abaisser l'appareil du côt ob le pilote le désire, par exemple pour compenser un affaissement dû à un effort extérieur, tel que le vent transversal, et constitue un dispositif de réglage d'assiette. De telles vannes réglables peuvent également être disposées sur des orifices percés darns les plateaux mobiles, orifices qui concourent à alimenter le ou les coussins latéraux, et elles produisent le même effet que précédemment. Une autre caractéristique selon l'invention, est que chaque plateau mobile peut porter deux jupes de longueurs inégales, de telle sorte que l'intervalle de fuite he ,entre le sol et le bas de la jupe située à l'extérieur, soit plus petit que-l'intervalle hi ,sous la jupe intérieure. Ceci a pour effet que la pression dans le coussin correspondant est fonction de l'intervalle de fuite, donc du débit: on voit que l'air s' échappe du coussin central en passant d'ahord sous la jupe intérieure, puis sous la jupe extérieure Le débit étant le même sous les deux jupes, il est facile de démontrer que pl et pa désignant respectivement les pressions dans le coussin central et dans le coussin situé sous le plateau mobile, la pression P2 est donnée par s étant la section d'un orifice auxiliaire concourant à alimenter le ou les coussins latéraux. Si la distance y entre le plateau et le sol varie d'une quantité Sy , 1- prend la valeur qui est différente de la valeur initiale de o- , sauf dans le cas où he = hi .Il en résulte une variation de la pression P2 par rapport à Pt , calculable par les relations ci-dessus. Par exemple, si la distance entre le plateau mobile et le sol augmente, le rapport P2 diminue; si la pression qui règne au-dessus du plateau est constante, la diminution de P2 provoque un abaissement du plateau mobile, ce qui tend à ramener l'intervalle de fuite à sa valeur initiale. On obtient ce résultat, en pratique, par un calcul des longueurs des toiles qui relient les plateaux mobiles à la structure de 1 à 2 , par exemple, entre les intervalles de fuite. Sur le modèle réalisé, on a he = 10 mm et hi = 20 mm. En résumé, on obtient ainsi un effet de suspension locale des jupes qui empêche ou limite les contacts du bas des jupes avec le sol ou l'eau. Cette correction automatique ne se produira que si les intervalles de fuite he et hi sont différents ou s'il existe une autre alimentation du coussin situé sous le plateau mobile par un orifice indépendant de l'intervalle de fuite, par exemple à travers un orifice percé dans le plateau mobile. les dispositions décrites ci-dessus peuvent être combinées. les figures ci-après décrivent un mode de réalisation conforme à ce qui précède, tout détail original faisant partie de l'invention. La figure 1 , est une coupe en élévation selon la ligne brisée réf.I sur la fig 2. La fig 2 est une vue de dessous limitée au voisinage du plan longitudinal médian de symétrie. La fig 3 est une coupe transversale selon la ligne III de la fig 1. La fig 4 est un détail d'un dispositif de relevage de la dérive. L'aéroglisseur représenté comporte une structure qui est un bateau pneumatique constitué essentiellement de cylindres gonflables 2 et 2' dits bouées, et qui forment les bords latéraux en se réunissant vers l'avant, ainsi qu'un plancher rigide 3. On lta muni d'un tableau arrière 4 , qui déborde les pointes arrières 5 des bouées, en se raccordant à celles-ci. te plancher 3 et le tableau 5 , portent un bâti en tubes 6 , qui -supporte, d'une part u; moteur 7 , muni d'une hélice 8 à trois pales:9 , 9', 9" d'autre part, des gouvernes de direction 10, 10' et de profondeur Il , disposées derrière l'hélice 8 , dans le souffle de celle-ci et commandées par le pilote par des moyens nonn@@sgno@sfigurés. le moteur 7 est de préférence un moteur léger d'automobile d'une puissance par exemple de 30 Ef. Le plancher 3 est en outre percé d'une ouverture dont la périphérie supporte le carénage 12 , d'un ventilateur 13., actionné par un deuxième moteux 14 , qui est de préférence du type fixe, par exemple à piston rotatif, d'une puissance de 10 KW. Le fait que la partie inférieure de la structure contribue à délimiter les passages de distrioution de l'air issu du ventilateur vers les coussins, selon l'invention, a pour avantage entre autres, que la position du ventiînteur 13 est indifférente. ici, on l'a placé à l'avant pour contribuer à équilibrer la masse du moteur 7. les plateaux mobiles selon l'invention, forment ici une suite continue d'éléments tels que 15, 1, 17, 18, 19, 20 articulés les uns aux autres, par exemple par des charnières en toile, telles que 21 , et reçoivent les quatre jupes souples latérales 22, 23 et 22', 23' parallèles à la marche, ainsi que la Jute arrière transversale 24,et les cloisons transversales souples, telles que 25, 26, 27, 27' , qui seront décrites plus loin. Ces plateaux sont eux-mêmes reliés à la structure par des parois de suspension souples externes 28 et 2S', internes 29 et 29' et arrière 30. Les plateaux latéraux tels que 15, 16, 17 et 18, délimitent avec les parois, telles que 28 et 29 et avec la bouée, telle que 2, des passages latéraux Zui peuvent distribuer l'air issu du ventilateur et simultanément, du fait de la pression de ce même air, constituent de sortes de ressorts pneumastiques, assurant la flexibilité et la stabilité moyenne en position des plateaux, ainsi que l'assiette, par un système de réglage différentiel des pressions qui sera indiqué plus loin. les deux plateaux 15 et 15' sont prolongés vers l'avant par une toile souple 31 ,qui peut être perméable ou comporter des orifices de passage d'air, tels que 32 , et-qui forme sensiblement une surface en demi-cercle sous tout l'avant de l'aéroglisseur.Cette toile 31 , est reliée à la structure par une paroi transversale de suspension souple 76 , qui se raccorde aux parois internes 29 et 29' et par une paroi de suspension souple 33 en portion de cône qui est collée à l'avant des bouées et elle reçoit deux Jupes de proue 34 et 35, en forme de demitroncs de cônes circulaires sensiblement concentriques, raccor dées respectivement au jupes latérales 22, 22' et 23, 231 De même, la paroi 33 se raccorde aux parois 28 et 28'. On remartuera que jupes et parois ont été représentées gonflées, comme elles le sont en marche normale. On voit autan définitive, l'ensemble des coussins d'air selon invention, est délimité par une double enceinte constituée par une jupe souple périphérique sans fin formée des éléments 22, 24, 22' et 34 , qui suit sensiblement le contour externe de la structure, et par une jupe souple interne située à peu près parallèlement à distance de la jupe périphérique, formée des éléments 23, 23', 35 et 24' à l'arrière, qui rejoint les jupes latérales internes 23 et 23'. De plus, l'ensemble des coussins d'air est suspendu à la structure par une paroi souple de suspens ion péri sphérique sans fin constituée des éléments 28, 30, 28' et 33 et par deux éléments latéraux internes 29 et 29' qui rejoignent à l'arrIère, avec étanchéité, une paroi arrière 30'.Les forces de suspension dues à la surpression de l'air issu du ventilateur, sont la résultante des tensions des parois de suspension et des pressions sur les plateaux mobiles et éventuellement sur la toile 31 et sur la toile 37, décrite ci-après. Revenant-aux cloisons transversales souples telles que 25, 26, 27, on voit que, selon une caractéristique importante de l'invention, elles sont inclinées en bas vers l'arrière de façon qu'outre leurs deux actions de délimitatIon d'espaces de coussins indépendants sensiblement sous chacun des plateaux mobiles latéraux 15, 16, 17, 18 et de maintien transversal des jupes latérales telles que 23 et 22, elles aient vis-à-vis d'un obsba- cle ou d'une vague, une portance cui tende à relever tous les éléments auxquels chacune est fiée. La m8ne disposition inclinée et le nêe effet de portance caractérisent des onglets de retenue, tels que 45, 46 et 47 qui prolongent respectivement les cloisons 25, 26 et 27 jusqu'à l'axe médian de symétrie de l'appareil où elles rejoignent des onglets similaires tels que 47' , pour en définitive retenir les dupes latérales telles que 22 ou 23 , en s'or.posant à leur rejet vers l'extérieur sous la pression du coussin.Corme 1 espace délimité par la susdite jupe souple interne, par les susaites parois internes de suspension 29 et 2W' et par la paroi trans versale de suspension 7 qui relie ceux-ci entre eux, constitue un seul coussin interne, les onglets ont une forme triangulaire pour dégager le centre du dit coussin Interne et diminuer cven- tuellement les traînées de vagues. le même effet de retenue peut être complété, dans le plan e plateaux miles et de la toile 31 , par une autre toile souple 37 avec des orifices de passage tels que 38 pour l'ali- tentation en air Su dit coussin interne Entre le plancher rigide = de la structure et les toiles 31 et éventuellement 37, le carénage ou ventilateur est prolongé par une boîte de distribution 39 en toile souple percée d'orifices vers l'arrière 40 et/ou vers le bas 41, pour alimenter directement ou non, le coussin interne et d'autres orifices 42, vers l'avant poui alimenter le coussin de proue entre les jupes de proue 34 et 35, ainsi que les coussins latéraux entre les jupes latérales 22, 22' et 23, 2D' , les plateaux mobiles étant à cet effet percés de petits trous tels 43. la paroi transversale 36 se raccorde à la boîte de distribution 39 , entre les deux groupes d'orifices 40 et 42, ce qui assure l'indépendance des nressions dans le coussin central et dans les autres, nécessaire pour la stabilité en tangage de l'aéroglisseur. Une cloison médiane peut aussi Btre disposée entre la boîte de distribution, la paroi de proue, la toile 31 et le plancher 3, pour assurer l'indépendance des pressions dans les coussins latéraux et améliorer la stabilité en roulis. On peut, de plus, monter des registres ou des volets de réglage des débits en divers points de l'espace de suspension et distribution d'air que délimitent le plancher d'une part, les plateaux et les toiles 31 d'autre part, de façon à ajuster l'assiette de l'aéroglisseur. Ce perfectionnement n'est pas nécessaire à la stabilité de l'appareil, car les coussins latéraux normalement alimentés par les fuites du coussin central, reçoivent une alimentation de secours à travers lestrous 43, ce qui suffit à empêcher l'engagement en cas de gte de leur coté. Mais il permet au pilote de contrôler l'assiette. On notera que les jupes de proue sont inclinées de meme que les cloisons transversales 25 , et dans le même but. Seule la jupe arrière transversale 24 peut rester sensiblement verticale, car l'articulation des plateaux arrière auxcuels elle est fixée, lui permet de remonter pour ne pas traîner dans les vagues. La fig.3 montre à gauche, un plateau dont le bord extérieur 48 , est relevé de façon à se soulever à la rencontre d'une vague, comme il a été dit plus haut. li droite, le plateau est muni d'un élément solide 49, légerSqui produit le même effet. Les figures montrent encore une cloison en forme de dérive 50, qui est fixée aux onglets tels que 45, 46 et, éventuellement, à la toile 37, et qui de ce fait participe aux mouvements noyens de la suspension de l'aéroglisseur, tout en assurant éventuellement son guidage en trajectoire. Uon rôle essentiel est de séparer en deux le coussin interne. La figure 4 montre un dispositif pneumatique pour relever cette dérive, consistant en une ou plusieurs enceintes à parois souples 51, 51' qui la relient au plancher. Lorsqu'on la vide d'air au moyen de la conduite 52 , qui peut être reliée au carburateur d'un des moteurs ou bien a 'aspirateur du ventilateur, elle tend à s'aplatir et à relever la dérive. Tout autre mode connu, par exemple par câble, pourrait être utilisé dans le même but. REVENDICATIONS 1 Aéroglisseur comprenant une structure qui suororte les moteurs et la charge utile, et çui comporte deux flancs parallèles dans le sens de la marche, une jupe san fin périphérique à ladite structure, une jupe souple interne à peu ars parallèle à la jupe périphérique, tout au moins le long de ses portions parallèles au sens de in marche, aéroglisseur caractérisé par des plateaux mobiles ul soutiennent tout au moins leF dites sortions de jupes parallèles au sen de la marche, et oui sont reliés élastiquement à la structure, et des onglets de retenus sensiblement nerpendicu- laires aux jupes, ces jupes étant inclinées de haut en bas vers l'intérieur. 2 Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce @ue la liaison élastique des plateaux à la structure comporte une paroi souPle tériphérique sans fin et une paroi interne, ces deux parois délimitant, avec les plateaux mobiles et la structure fixe, une ou des chambres de suspension. 3 Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords extérieurs des plateaux sont relevés en forme de soatule. 4 Aéroglisseur selon la revendicatior. 1,caractérisé par un compartiment de distribution d'air placé 5 aval d'un ventilateur, et par de vannes de contrôle d'assiette par réglage différentieldes débits distribués par ce compartiment vers les coussins d'air ou vers les chambres de suspension 50 Aéroglisseur selon revendicationslçt 2, caractérisp en ce que les plateaux mobiles sont percés d'orifices munis de vannes réglables, orifices qui concourent à l'alimentation des coussins d'air placés FOUS ces plateaux. 69 Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intervalle de fuite sous la jupe interne est plus grand que 1' intervalle de fuite sous la jupe externe. 70 Aéroglisseur selon les revendications 1, 2, 9 et 5, caractérisé en ce que les plateaux sont articulés les uns aux autres. 8 Aéroglisseur selon les revendications l et 2, caractérisé en ce cue les plateaux sont en matériau souple. 9 Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé par des cloisons souples transversales qui relient les portions parallèles des jupes périphériques et internes, et déterminent ainsi une mul tiplicité de coussins, dont les parois latérales et supérieures sont articulées entre elles avec une suspension commune. 100 Aéroglisseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que leF cloisons souples sont inclinées en bas vers arrière. llo Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les onglets qui retiennent les jupes sont souples et inclinés en bas vers l'arrière. 120 Aéroglisseur selon la revendication 1, caractérisé par une pa roi transversale souple reliant les deux parois internes.