Brevet FR2468501A1 — publié le 19810508

La présente invention concerne un perfectionnement aux aéronefs. Parmi les aéronefs, on distingue un certain nombre de classes d'appareils dont les dirigeables, qui comprennent une enveloppe remplie d'un gaz de faible densité à la partie inférieure de laquelle est suspendue une nacelle contenant les passagers. Les dirigeables présentent un certain nombre d'avantages tels qu'un fonctionnement économique, la possibilité de vols stationnaires ou à faible vitesse, et ne nécessitent pas de terrains de grandes dimensions et soigneusement préparés pour décoller et atterrir. Les dirigeables présentent cependant l'inconvénient de ne pouvoir soulever qu'une charge de masse proportionnelle à leur volume d'enveloppe. Ces charges sont donc nécessairement limitées si l'on ne veut pas aboutir à des dimensions d'enveloppe exagérées et irréalisables. Par ailleurs, ils ne peuvent pas décoller rigoureusement verticalement et sont limités dans leur vitesse horizontale. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un aéronef possèdant les avantages des dirigeables traditionnels sans en présenter des inconvénients. A cet effet, l'aéronef qu'elle concerne comporte un bâti dont - la partie supérieure sert de support et de fixation à une enveloppe remplie d'un gaz de faible densité et présente une structure s'étendant latéralement de part et d'autre de la partie centrale, porteuse de panneaux montés pivotants autour d'axes sensiblement horizontaux, de manière à pouvoir occuper au moins deux positions à savoir une position horizontale et une position verticale, - la partie intermédiaire comporte un habitacle pour les passagers ainsi que des réservoirs de carburant pour quatre réacteurs verticaux fixes et deux réacteurs horizontaux montés pivotants autour d'un axe vertical , et - la partie inférieure comporte un volume utile de chargement. Lorsque l'on veut faire décoller verticalement l'appareil, les panneaux que comportent les ailes, sont placés en position verticale afin d'offrir une résistance minimale. Le déplacement vertical de bas en haut est assuré par la force d'élévation due au gaz que contient l'enveloppe du dirigeable, et à la poussée des réacteurs verticaux, qui exercent une poussée symétrique évitant tout basculement. De ce fait, cet aéronef peut décoller avec une charge relativement importante malgré un volume d'enveloppe relativement réduit grâce à la présence des réacteurs. Lorsque l'appareil a atteint l'altitude désirée, les volets d'ailes sont basculés en position horizontale, la sustentation obtenue par la combinaison des ailes et le fonctionnement des réacteurs horizontaux permettant de diminuer progressivement le régime des réacteurs verticaux. Pour atterrir, il est procédé de manière inverse. Les deux réacteurs horizontaux pivotent de 180-, ce qui permet d'exercer la poussée vers l'arrière ou même vers l'avant pout compenser effet du vent si l'on veut réaliser un vol véritablement stationnaire. Un tel agencement est intéressant pour le transport de charges ne nécessitant pas une vitesse de déplacement rapide dans des régions mal équipées en aéroports. Par rapport à un transport par avion, un transport à l'aide de l'aéronef selon l'invention, présente en outre l'avantage de pouvoir être réalisé directement entre le lieu de départ et le lieu de destination. Une autre application intéressante de cet aéronef consiste à équiper celui-ci de réservoirs d'eau de grande capacité, par exemple de 50 tonnes pour la lutte contre les incendies et notamment contre les incendies de forêts. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie supérieure du bâti est prolongée vers l'avant et vers l'arrière par des profilés en alliage léger épousant la forme de l'enveloppe, ces profilés servant au montage de bras verticaux sur lesquels sont fixées des sangles formant un berceau pour ltenveloppe, d'autres sangles étant prévues qui passent par dessus l'enveloppe et dont les extrémités sont fixées avec possibilité de réglage de la tension à la partie supérieure du bâti. L'enveloppe ainsi traitée est maintenue dans tous les plans et est par conséquent solidaire du bâti. Un tel agencement est intéressant car permettant d'éviter une carcasse en profilés métalliques à l'intérieur de l'enveloppe, pour assurer la rigidité de celle-ci. Il est néanmoins possible de monter sur ce bâti des enveloppes existantes comportant une carcasse. Il est à noter que la forme du bâti doit être adaptée à la forme de l'enveloppe. C'est ainsi qu'avec un bâti spécialement adapté, il est possible d'équiper l'appareil non pas d'une enveloppe de volume relativement important, mais de plusieurs enveloppes de volumes plus faibles. Avantageusement, le bâti porte à son extrémité postérieure l'empennage de l'appareil. Cet agencement est intéressant car permettant d'éviter la fixation de l'empennage sur une enveloppe souple, qui pose toujours des problèmes de réalisation. En outre, dans cet aéronef, chaque aile comprend une pluralité de volets articulés autour d'axes horizontaux et parallèles à l'axe de l'appareil, chaque volet étant destiné à venir en appui en position horizontale sur le bord d'un cadre périphérique, les moyens de commande des panneaux étant constitués par un levier solidaire de chacun de ceux-ci, perpendiculaire à leur axe de rotation, et présentant à sa partie supérieure une lumière axiale dans laquelle est engagé un galet solidaire d'une tige déplaçable horizontalement et perpendiculairement à l'axe de l'appareil. La course des tiges de commande est telle que le pivotement des leviers et par suite celui des panneaux ait une valeur de 900 permettant ainsi d'amener les panneaux soit dans le plan des ailes, soit dans un plan perpendicu lairelà celui-ci. Chaque tige peut être actionnée par un vérin hydraulique à double effet ou encore être constituée par une vis sans fin. Avantageusement, dans un but de simplification, plusieurs panneaux d'une même rangée, c'est-à-dire situés à une même distance de l'axe de l'appareil, sont calés sur un même arbre dont est solidaire un levier de commande, les leviers de commande des différentes rangées étant alignés et associés à une même tige d'actionnement. Dans le cas de son application à la lutte contre les incendies, et plus spécialement contre les incendies de forêts, où cet appareil pourrait non seulement jouer un rôle d'intervention mais également un rôle de surveillance nécessitant un vol lent, il est intéressant de prévoir une éolienne assurant l'entralnement dune hélice de propulsion. Selon une autre caractéristique, toujours dans le cas où cet appareil est destiné au transport d'eau pour lutter contre les incendies, il comporte à la partie inférieure de son bâti au moins un caisson dont la partie avant est profilée et présente une ouverture débouchant sur sa face supérieure, une ouverture étant prévue au niveau du point bas de son fond à laquelle est associé un volet d'obturation. Lorsque les caissons sont fermés à leur partie inférieure, ils jouent le rôle de flotteurs et peuvent servir au maintien de l'appareil à la surface de l'eau. L'ouverture avant de chaque caisson permet le remplissage - de celui-ci par écopage avec une certaine vitesse horizontale de l'appareil. I1 est également possible de procéder au remplissage des caissons par écopage vertical, l'appareil étant à l'arrêt, par ouverture des volets situés a leur partie inférieure. Il est prévu, à la partie supérieure de chaque caisson, une bouche permettant le ravitaillement en eau en période de vol. L'appareil étant en vol, l'eau peut être déversée soit par un arrosage en nappes par ouverture du volet inférieur, soit par un arrosage au sol avec des tuyaux à enrouleurs dont une extrémité débouche en un point bas du caisson. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet aéronef Figure 1 en est une vue de côté Figure 2 en est une vue de face Figure 3 en est une vue de dessus à échelle réduite Figure 4 est une vue en coupe et à échelle agrandie d'un détail montrant l'actionnement des panneaux d'ailes Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un caisson destiné à recevoir de l'eau. L'appareil représenté au dessin comprend un bâti 2 dont les longerons de la partie supérieure sont prolongés par des profilés 3 en alliage léger épousant la forme de l'enveloppe, ces profilés portant des bras verticaux 4 sur lesquels sont fixées des sangles 5 formant un berceau pour l'enveloppe 6. Sur l'enveloppe 6 passent un certain nombre de sangles de maintien 7 dont les extrémités sont fixées par l'intermédiaire de dispositifs de tension à vis 8 sur le bâti. La partie postérieure de l'ossature formant support de l'enveloppe porte l'empennage 9. Sur les montants verticaux du bâti sont fixés quatre réacteurs verticaux 10 dirigés vers le bas. De part et d'autre du bâti sont placés deux réacteurs horizontaux 12, pivotants chacun de 1800 autour d'un axe vertical. La partie supérieure du bâti porte également deux ailes 13. Chaque aile comporte un certain nombre de panneaux 14 dont chacun est monté pivotant autour d'un axe horizontal 15 parallèle à l'axe de l'appareil, de manière à pouvoir être placé soit dans le plan de l'aile, soit dans un plan perpendiculaire à celle-ci. Comme il ressort de la figure 4, chaque rangée de panneaux d'une aile, c'est-à-dire chaque série de panneaux situés à une même distance de l'axe de l'appareil, est calée sur un arbre 16 monté pivotant autour de l'axe 15. Sur chaque arbre 16 est également calé un levier 17 perpendiculaire à celui-ci, à l'autre extrémité duquel est ménagée une lumière 18. Les leviers 17 correspondant aux différents arbres 16 d'une même aile sont alignés. Sur la face supérieure de chaque aile est prévue une tige 19 perpendiculaire à l'axe de l'appareil, actionné par un vérin hydraulique à double effet 20, portant des galets 22 dont chacun est engagé dans la lumière 18 d'un levier 17. La course des tiges 19 est telle que chaque levier 17 puisse occuper deux positions à 900 l'une de l'autre, à savoir une première position dans laquelle les panneaux sont dans le plan des ailes, comme représenté en trait plein à la figure 4, et une position dans laquelle les panneaux sont perpendiculaires au plan des ailes, comme représenté en traits mixtes à la figure 4. Comme il ressort de la figure 4 également, les logements pour les panneaux 14 sont délimités par des profilés 23 de section en S, des joints 24 étant prévus sur ces profilés, contre lesquels les panneaux viennent prendre appui. La partie intermédiaire du bâti comprend une éolienne 25 assurant l'entralnoment d'une hélice de propulsion 26. Cet agencement est intéressant en vol lent car se substituant aux réacteurs horizontaux 12. Dans le cas présent, la partie intermédiaire du bâti contient également le poste de pilotage 27 ainsi que des réservoirs 28 pour le carburant destiné à alimenter les réacteurs. La partie inférieure de l'appareil comprend deux caissons 29 formant des réservoirs d'eau. Chaque caisson présente une partie avant profilée, la face supérieure inclinée de la partie avant comportant une ouverture 30 permettant le remplissage du caisson par écopage dans la mesure où l'appareil possède une certaine vitesse horizontale. A sa partie inférieure, chaque caisson comprend une ouverture 32 à laquelle est associé un volet obturateur 33 monté pivotant autour d'un axe 34. Le mouvement du volet est obtenu par l'intermédiaire de deux vérins 35 placés de part et d'autre du bac. A sa partie supérieure, chaque caisson 29 comporte un orifice 36 permettant son remplissage en vol par l'intermédiaire d'un tuyau 36a. Cette solution est intéressante, dans la mesure où un appareil intervient sur les lieux d'un incendie, pour éviter une discontinuité dans le travail, lorsque sont utilisées des lances 37 d'interventions au sol associées à l'appareil. Le ravitaillement peut donc se faire à partir d'un second appareil. Comme montré au dessin, cet aéronef comporte également une nacelle 38 permettant de descendre des sauveteurs sur les lieux d'un sinistre. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet aéronef, décrite ci-dessus a titre d'exemple dans le cas de son application à la lutte contre les incendies ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application. - REVENDICATIONS 1. - Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte un bâti dont - la partie supérieure sert de support et de fixation à une enveloppe remplie d'un gaz de faible densité et présente une structure s'étendant latéralement de part et d'autre de la partie centrale, porteuse de panneaux montés pivotants autour d'axes sensiblement horizontaux, de manière à pouvoir occuper au moins deux positions à savoir une position horizontale et une position verticale, - la partie intermédiaire comporte un habitacle pour les passagers ainsi que des réservoirs de carburant pour quatre réacteurs verticaux fixes et deux réacteurs horizontaux montés pivotants autour d'un axe vertical, et - la partie inférieure comporte un volume utile de chargement. 2. - Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure du bâti est prolongée vers l'avant et vers l'arrière par des profilés en alliage léger épousant la forme de l'enveloppe, ces profilés servant au montage de bras verticaux sur lesquels sont fixées des sangles formant un berceau pour l'enveloppe, d'autres sangles étant prévues qui passent par dessus l'enveloppe et dont les extrémités sont fixées avec possibilité de réglage de la tension à la partie supérieure du bâti. 3. - Aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que les profilés supportant l'enveloppe portent à leur extrémité postérieure l'empennage de l'appareil. 4. - Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque aile comprend une pluralité de volets articulés autour d'axes horizontaux et parallèles à l'axe de l'appareil, chaque volet étant destiné à venir en appui en position horizontale sur le bord d'un cadre périphérique, les moyens de commande des panneaux étant constitués par un levier solidaire de chacun de ceux-ci, perpendiculaire à leur axe de rotation, et présentant à sa partie supérieure une lumière axiale dans laquelle est engagé un galet solidaire d'une tige déplaçable horizontalement et perpendiculairement à l'axe de l'appareil. 5. - Aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que plusieurs panneaux d'une même rangée, c'est-à-dire situés à une même distance de l'axe de l'appareil, sont calés sur un même arbre dont est solidaire un levier de commande, les leviers de commande des différentes rangées étant alignés et associés à une même tige d'actionnement. 6. -. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, à la partie inférieure de son bâti, au moins un caisson dont la partie avant est profilée et présente une ouverture débouchant sur sa face supérieure, une ouverture étant prévue au niveau du point bas de son fond à laquelle est associé un volet d'obturation.