Brevet FR2360466A1 — publié le 19780303

L'invention a pour objet un dirigeable rigide hybride possé- dant un dispositif de réglage aérostatique de poussée et de position formant un tout, et présentant une forme avantageuse au point de vue aérodynamique. Âvec les dirigeables rigides de type connu, on jusqu'à maintenant travaillé avec du lest que l'on lichait de façon à déterminer la hauteur et la vitesse ascensionnelle du dirigeable rigide. Pour descendre et pour atterrir, il fallait mélanger de l'air au gaz de remplissage - ou gaz de sustentation. la Demande de Brevet allemand publiée après examen sous le numéro 19 32 264 décrit un dirigeable rigide comportant une installation pour chauffer le gaz de remplissage, dont le ballon proprement dit est subdivisé en cellules à gaz élémentaires auxquelles sont associés des échangeurs de chaleur pour augmenter la poussée ascensionnelle statique. Certes, on peut éviter ainsi d'emporter du lest, mais il est visible que le poids non négligeable de l'installation de chauffage diminue la charge utile et la rapacité de transport de l'aéronef. De plus, avec cette solution, on peut seulement augmenter la pousse mais on ne peut pas la régler. Par ailleurs, la Demande de Brevet allemand ayant fait l'objet de la publication préalable 20 22 836 a décrit un procédé pour obtenir une force ascensionnelle -ou portance supplémentaire des dirigeables et aéronefs avant leur décollage au moyen d'échangeurs de chaleur. On peut également de cette façon éviter le lest, mais ce procédé ne procure aucun avantage en ce qui concerne la maniabilité des dirigeables. La Demande de Brevet allemand ayant fait l'objet de la publication préalable 14 81 588 décrit- un appareil volant dont le ballon proprement dit est rempli de gaz et joue en m8me temps le r81e de coque ou de fuselage, et est en forme de disque. Cet appareil est dans son ensemble plus lourd que l'air mais il -plane en quelque sorte dans ltair en état de sustentation. gracie à sa forme de disque, cet appareil possède des qualités aérodynamiques et une portance remarquables. Cl est un but de l'invention de fournir pour les dirigeables rigides un dispositif aérostatique de réglage de poussée et de position formant un tout, évitant l'utilisation du lest, et de realiser une structure d'aéronef donnant à l'appareil des propriétés aérody namiques et une portance favorables, dans le sens d'un dirigeable hybride. Ce but est atteint, conformément à l'invention, gracie au fait que le gaz de sustentation peut se détendre librement à l'intérieur du dirigeable rigide, et que ses valeurs caractéristiques peuvent à tout instant s'adapter à celles de l'air ambiant. A cet effet, il est nécessaire de prévoir à l'intdrieur de la carène ou du corps du dirigeable au moins une chambre à gaz et au moins une chambre à air, entre lesquelles se trouve une cloison flexible qui permet au gaz de sustentation de se détendre librement, sans qu'il y ait mélange du gaz et de l'air. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la chambre à air est en liaison avec l'air extérieur au moyen dune soupapè et/ou d'une pompe ou soufflerie.On peut ainsi, avec le dirigeable rigide selon l'invention, assurer une régulation efficace de la portance. En fermant la chambre à air et en provoquant dans la chambre à air une dépression ou une surpression par rapport à l'air extérieur, on modifie la poussée ascensionnelle et, par conséquent, on fait monter ou descendre le dirigeable. Lorsqu'on ouvre la chambre à air, il se produit un équilibrage de pression par rapport à l'air qui entoure le dirigeable, de sorte qu'on obtient une poussée ascensionnelle constante du gaz de sustentation, indépendante de la hauteur de vol. Pour améliorer les qualités aérodynamiques de la forme de l'appareil, il est prévu de donner au dirigeable rigide une forme de corps de révolution symétrique, de préférence la forme d'un disque. La forme de disque permet de plus de disposer plusieurs chambres à gaz à l'intérieur de la carène en les répartissant régulièrement en forme de cercle suivant une disposition symétrique par rapport au centre, en associant à chaque chambre à gaz une chambre à air. L'avantage de cette disposition est qu'en manoeuvrant de façon différente les différentes chambres à air, on peut régler la position du dirigeable rigide selon l'invention. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le dirigeable comprend un groupe propulseur disposé sur l'axe de symétrie géométrique du corps de dirigeable, avec direction de poussée verticale, et la poussée horizontale est produite par changement de direction de poussée. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, il est prévu pour la propulsion du dirigeable rigide en forme de disque une paire de groupes propulseurs disposés symétriquement par rapport au centre, dont les axes longitudinaux sont disposés parallèlement au plan principal du disque et qui sont montés rotatifs autour de l'axe de rotation du corps de dirigeable. Grace à une telle disposition, on peut, d'une part, déplacer le dirigeable dans ntimporte quelle direction en choisissant de façon appropriée la direction des groupes propulseurs et, d'autre part, en donnant une poussée différente aux deux groupes propulseurs, on peut régler à volonté, facilement et rapidement, l'angle d'attaque du dirigeable.On peut modifier la pression des chambres à air, afin de régler la portance, au moyen de la dépression d'air à l'entrée du groupe propulseur et de la surpression d'air à la sortie du groupe propulseur. Selon un autre mode de réalisation avantageux, il est prévu des dispositifs de chauffage pour le gaz de sustentation qui peut, par ailleurs, Qtre également chauffé par les gaz d'échappement des groupes propulseurs. La surface du dirigeable peut également Btre garnie de cellules solaires pour utiliser l'énergie solaire. Selon un autre mode de réalisation, le côté intérieur du corps du dirigeable est agencé en totalité ou en partie comme antenne émettrice et/ou réceptrice pour rayonnement électromagnétique. Le corps du dirigeable peut btre fait en totalité ou en partie en un matériau transparent du point de vue électromagnétique. On peut avantageusement considérer séparément les deux qualités de rigidité et d'étanchéité au gaz de l'enveloppe extérieure de l'aéronef, en réalisant la première par exemple au moyen d'une feuille plastique appropriée et la deuxième grtce à une construction en sandwich. Après l'atterrissage, on peut gonfler de façon-appropriée la (ou les) chambre(s) à air du dirigeable pour annuler en partie ou en totalité la force ascensionnelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un dirigeable rigide en forme de disque, dont la moitié gauche est vue en coupe - la figure 2 est une vue de dessus du dirigeable représenté sur la figure 1, avec coupes partielles. Le dirigeable rigide 1 représenté sur les figures I et 2 comprend une enveloppe rigide 2 déterminant le contour extérieur, à l'intérieur de laquelle sont disposées plusieurs chambres à gaz de sustentation 3 à chacune desquelles est associée une chambre à air 4. Entre les chambres 9 et 4 se trouve une cloison flexible 5. Xomme le montre la figure 2, six chambres à gaz 3 sont disposées à l'intérieur du dirigeable, symétriquement par rapport au centre. Dessous chaque chambre à gaz 3 se trouve une chambre à air 4. Comme le montre également la figure 1, il existe deux groupes propulseurs 7 et 8 disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation central 6, l'un au-dessus et l'autre au-dessous du dirigeable. Les deux groupes propulseurs sont reliés l'un à l'autre de. telle sorte qu'ils peuvent pivoter aussi bien ensemble que l'un par rapport à l'autre. Dans ce dernier cas, on modifie l'angle d'incidence sans changer la poussée despropulseurs. La partie du dirigeable pouvant recevoir la charge utile est désignée par le chiffre 9. On a de plus représenté sur la figure 2 un gouvernail de direction 10 et un gouvernail de profondeur il ainsi que des batteries de cellules solaires 12 réparties sur la surface du dirigeable. REVENDICATIONS 1. Dirigeable rigide hybride comprenant un réservoir de gaz de sustentation et un dispositif aérostatique de réglage de portance et de position formant un tout, et présentant une forme favorable au point de vue aérodynamique, caractérisé encre que le gaz de sustentation peut se détendre librement à l'intérieur du dirigeable (1) afin d'adapterses données caractéristiques à celles de l'air am biant. 2. Dirigeable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'intérieur de l'enveloppe extérieure rigide (2) du corps du dirigeable au moins une chambre à gaz (9) et au moins une chambre. à air (4) entre lesquelles se trouve une cloison flexible (5) qui permet au gaz de remplissage de se détendre librement sans qu'il se mélange avec 11 air. 3. Dirigeable selon la revendication i ou la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre à air (4) est reliée à l'air extérieur au moyen d'une soupape .et/ou d'une pompe ou d'une soufflerie. 4. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le corps du dirigeable a la forme d'un corps de révolution symétrique, de préférence la forme d'un disque. 5. Dirigeable selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu à 11 intérieur du corps du dirigeable plusieurs chambres à gaz (3) disposées symétriquement par rapport au centre et réparties uniformément sur une circonférence, et en ce qutune chambre à air (4) est associée à chaque chambre à gaz (3). 6. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les chambres à air (4) sont reliées entre elles par des soupapes ou des souffleries. 7. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le groupe propulseur est disposé sur l'axe de symétrie géométrique du corps du dirigeable avec direction de poussée verticale et en ce que la poussée horizontale est obtenue par changement de direction de poussée. 8. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une paire de groupes propulseurs (7, 8), disposés symétriquement par rapport au centre, dont les axes longitudinaux de propulsion sont parallèles au plan principal du disque, et qui sont montés rotatifs autour de l'axe de rotation du corps du dirigeable. 9. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu des dispositifs de chauffage pour le gaz de sustentation. 10. Dirigeable selon la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage du gaz de sustentation s'effectue au moyen des gaz d'échappement des propulseurs. Il. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on peut modifier la pression des chambres à air, afin de régler la portance, au moyen de la dépression d'air à l'entrée du groupe propulseur et de la surpression d'air à la sortie du groupe propulseur. 12. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la surface du corps du dirigeable est garnie de cellules solaires. 13. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le cSté intérieur du corps du dirigeable est agencé en totalité ou en partie' comme antenne émetrrice et/ou réceptrice pour rayonnement électromagnétique. 14. Dirigeable selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisd en ce que le corps du dirigeable est fait en totalité ou en partie en matériau transparent au point de vue électromagnéti- que.