Brevet FR2518945A2 — publié le 19830701

FR 2518945 A2 19830701 FR 8124406 A 19811229 La présente invention concerne les véhicules ou ma- chines à coussins de fluide sous pression, dits encore ma- chines à effet de sol, et constitue un perfectionnement aux véhicules ou machines à effet de sol selon la demande de bre- vet principal N O 79 23213 du 18 septembre 1979. Dans tout ce qui suit, pour simplifier l'exposé, on ne parlera que de véhicules à coussins d'air, sans que cette expression soit limitative. Plus précisément, la présente invention concerne les véhicules à coussins d'air du type décrit dans l'un ou l'au- tre des deux brevets français 74 27139 ( 2 181 251) déposé le aôût 1974 et 75 04960 ( 2 301 422) déposé le 18 février 1975, et dont la Demanderesse est co-propriétaire. Ces deux brevets sont cités ici à titre de référence étant entendu que l'on pourra s'y reporter pour la pleine in- telligence de la présente description. Plus précisément encore, la présente invention concerne les véhicules à coussins d'air du type dans lequel la susten- tation d'une structure se trouve assurée par une pluralité de coussins d'air délimités par des jupes souples, qui définis- sent un coussin central de sustentation et un ensemble péri- phérique comportant une pluralité de cellules (ou comparti- ments) fermées adjacentes, délimitées extérieurement par une jupe externe constituée d'une pluralité de lobes adjacents, dans lequel chaque lobe est constitué par l'assemblage d'une partie supérieure qui diverge de haut en bas par rapport à la structure, et d'une partie inférieure, qui converge de haut en bas par rapport à la structure de telle sorte que l'ensem- ble du lobe fait saillie à l'extérieur de ladite structure. Dans tout ce qui suit, pour simplifier l'exposé, on dira que ces véhicules comportent une jupe externe "multilobée". Les figures 1 et 2 du dessin annexé illustrent un vé- hicule à coussins d'air du type décrit dans la demande de bre- vet principal N O 79 23213 du 18 Septembre 1979, les figures 1 et 2 annexées étant analogues aux figures 1 et 2 de la de- mande de brevet précitée. La figure 1 représente une des cellules de l'ensem- ble périphérique d'un véhicule à coussins d'air du type pré- cédemment décrit Une telle cellule comporte une jupe exter- ne constituée d'une pluralité de lobes tels que L Chaque lobe enveloppe latéralement une jupe F (fermée ou non) de pré- férence cylindrique ou troncônique, en étant tangente bila- téralement à celle-ci, selon une zone suffisante pour assurer l'étanchéité Chaque lobe L a, comme représenté, une forme arquée, les côtés 1 du lobe étant maintenus en tension par les sangles S ou éléments analogues Le bord supérieur b des jupes est, bien entendu, raccordé de façon étanche à la structure de la plate-forme. Chaque lobe est constitué par l'assemblage d'une partie supérieure 100 et d'une partie inférieure 200, raccor- dées selon u Le courbe plane de raccordement 150 Comme on le voit bien sur la figure 1, la partie 100 diverge de haut en bas du centre du lobe, alors que la partie 200 s'en approche l'ensemble du lobe a ainsi une forme saillante, la courbe 150 de raccordement constituant la zone de plus grand évase- ment. -On comprend facilement qu'une telle jupe externe équipant des véhicules à coussins d'air présente deux avanta- ges importants: tout d'abord et c'est là l'avantage princi- pal, le caractère saillant des lobes augmente la surface des cellules ou compartiments que ces lobes délimitent La surface de sustentation (section des cellules ou compartiments)se trou- ve considérablement augmentée par rapport aux solutions anté- rieurement proposées, pour des dimensions pratiquement inchan- gées de la plate-forme de structure - D'autre part et cela est particulièrement important pour les véhicules destinés à se déplacer sur la mer, la par- tie saillante des lobes constitue tout autour du véhicule une ceinture pneumatique de protection, efficace contre les chocs, et notamment contre les chocs des vagues. La figure 2 illustre schématiquement la défini- tion géométrique des deux parties 100 et 200 du lobe L sus- pendu à une structure porteuse 800 Les parties inférieure et supérieure 100 telles que définies dans la demande de brevet principal 'n 79 23213 sont formées de deux surfa- ces de révolution autour d'axes respectifs 210, i 10 et sont semblables, c'est-à-dire cylindriques de même rayon, ou tron- côniquesde même conicité Ces axes de révolution 210 et 110, se recoupent en un point O et sont situés dans un même plan vertical qui correspond au plan de la figure 2 Comme on le voit sur cette figure, la partie supérieure 100 et la partie inférieure 200 se raccordent selon une courbe 150 située dans un plan P perpendiculaire au plan de la figure 2, qui est en outre un plan bissecteur de l'angle formé par les axes de ré- volution 110 et 210 précités Par conséquent, le plan P con- tenant la courbe de raccordement 150 est également un plan bissecteur de l'angle formé par les deux génératrices 1 O Oa et a situées dans le plan de la figure 2 et appartenant res- pectivement à la partie supérieure 100 et à la partie infé- rieure 200. Dans un tel contexte, une condition essentielle de stabilité de la jupe complexe définie dans la demande de bre- vet principal no 79 23213 est que le plan bissecteur P conte- nant la courbe de raccordement 150 ne passe pas à l'extérieur de la structure porteuse 800 A la limite le plan P en ques- tion peut simplement tangenter le bas de la structure. En effet, on comprend que l'effort de réaction dû à la force F exercée par l'air sous pression sur la portion hachurée 101 de la partie supérieure 100,délimitée par le plan H perpendiculaire à l'axe de révolution 110 de ladite partie supérieure 100, s'exerce au niveau de la courbe de raccordement , sur la partie inférieure 200 Similairement, l'effort de réaction dû à la force F exercée par l'air sous pression sur la portion hachurée 201 de la partie inférieure 200,délimitée par le plan J perpendiculaire à l'axe de révolution 210 de la- dite partie inférieure 200, s'exerce au niveau de la courbe- de raccordement 150 sur la partie supérieure 100 -Les deux forces F et F sont de même amplitude puisque les portions 1 2 hachurées 101 et 201 ont des surfaces égales étant donné que le plan P contenant la courbe de raccordement 150 constitue un plan bissecteur de l'angle formé par les deux génératrices a et 200 a précitées et que les parties inférieure 200 et supérieure 100 sont semblables (cylindriques de même rayon ou troncôniqcues de même conicité). Par conséquent la résultante R des efforts de ré- action précités,dûs aux forces F 1 et F 2, s'exerce dans le plan P contenant la courbe de raccordement 150, et donc, dans la mesure o le plan P recoupe la structure porteuse 800, au ni- veau des points Q de raccordement du lobe L à la structure 800, qui sont situés dans le plan P contenant ladite courbe de rac- cordement 150. Dans le cas contraire, si le plan P ne recoupe pas la structure porteuse 800, mais passe en dessous de celle-ci, les points Q d'application de la résultante R ne seront pas situés au niveau du raccordement de la jupe à la structure 800, mais dans la matière souple formant l'enveloppe de la jupe elle-même, qui sera donc le siège de contraintes internes. La Demanderesse a cependant cornstaté cue dans les lo- bes L conformes à une telle technique antérieure, ladite ré- sultante R des efforts de-réaction, à l'intersection du plan bissecteur P et de la structure porteuse 800 pouvait prendre des valeurs très élevées particulièrement néfastes et inac- ceptables pour les appareils de grandes dimensions, dans les- quels les jupes sont de grand diamètre. Malgré les avantages importants présentés par les jupes à structure saillante (surface de sustentation considé- rablement augmentée pour une même plate-forme et ceinture pneu- matique de protection) on était enclin jusqu'ici à abandonner une telle structure pour les appareils de grandes dimensions. La présente invention vient maintenant propo- ser un nouveau type de jupe qui tout en conservant les avan- tages précités, résout le problème ainsi posé La présente invention propose un perfection- nement aux véhicules à coussins d'air conformes à la demande de brevet principal no 79 23213, perfectionnement qui diminue très notablement la résultante R des efforts de réaction pré- cités. Ce perfectionnement consiste à réaliser un en- semble périphérique de sustentation comportant une pluralité de cellules délimitées à l'extérieur par une jupe externe multilobée, dans lequel chaque lobe de la jupe externe est constitué par l'assemblage d'une partie supérieure qui diver- ge de haut en bas par rapport à la structure, et d'une partie inférieure, qui converge de haut en bas par rapport à la struc- ture, dans lequel la partie supérieure est formée d'au moins deux éléments de révolution dont les axes de révolution sont situés dans le plan vertical contenant l'axe de révolution de la partie inférieure et possèdent des inclinaisons différentes par rapport à la verticale, selon un ordre d'inclinaison crois- sante pour lesdits éléments de révolution formant la partie supérieure, pris de bas en haut, de la partie inférieure à la structure sustentée. Les éléments de révolution composant la partie supérieure peuvent être formés de surfaces cylindriques ou tronconiques. Selon une caractéristique de la présente in- vention, tous les éléments de révolution adjacents composant la partie supérieure et la partie inférieure d'un lobe confor- me à la présente invention, sont relies selon un plan de raccordement qui constitue le plan bissecteur de l' angle for- mé par les axes de révolution respectifs de ces deux éléments. Selon une autre-caractéristique de la présente invention, chaque plan de raccordement vient recouper la structure, en étant au moins tangent au plancher de ccllc-ci. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel, les figures 1 et 2 ayant déjà été décrites, la figure 3 représente deux cel- lules de-l'ensemble périphérique d'un véhicule à coussins d'air conforme à la présente invention, et la figure 4 illustre sché- matiquement la définition géométrique de la partie supérieure du lobe L suspendu à une structure-porteuse 800, conforme à la présente invention. On retrouve sur les figures 3 et 4 la partie ypérieuz e et la partie inférieure 200 du lobe L La partie supérieu- re 100 est formée de deux éléments de révolution 120 et-130 dont les axes de révolution respectifs 121, 131 sont disposés dans le plan vertical contenant l'axe de révolution 210 de la partie inférieure 200 (plan de la figure 4) La partie supérieu- re 100 et la partie inférieure 200 se raccordent selon une cour- be plane 150 située dans un plan P perpendiculaire au plan de la figure 4 et qui constitue le plan bissecteur de l'angle formé par les axes de révolution 210 et 121 et par le fait même de l'angle formé par les génératrices 200 a et 120 a conte- nues dans le plan de la figure 4 4 L'axe de révolution 131 de l'élément de révolution (le plus haut) adjacent à la structure 800 présente une inclinaison sur la verticale supérieure à l'inclinaison de l'axe de révolution 121 de l'élément de révolution 120 (le plus bas) adjacent à la partie inférieure 200. Les deux surfaces 120 et 130 se raccordent selon une courbe plane 160 située dans un plan N perpendiculaire au plan de la f i 9 ure 4 Comme on le voit sur cette figure, le plan N contenant le plan de raccordement 160 est un plan bis- secteur de l'angle formé par les axes de révolution respectifs 121 et 131 des éléments de révolution précités 120 et 130 De même le plan N est un plan bissecteur de l'angle formé par les deux génératrices 120 a et:130 a situées dans le plan de la fi- gure 4, qui appartiennent respectivement aux éléments de révo- lution 120 et 130. Les angles form 6 s,d'une part entre les génératri- ces 120 a et 200 a, d'autre part entre les génératrices 120 a et 130 a, sont nettement supérieurs à l'angle formé par les génératrices 100 a et 200 a sur la figure 2. Airnsi il apparait clairement que la résultante R' des efforts de réaction dus aux forces F' et F' produites 1 2 par l'air sous pression sur les portions hachurées 122 et 201, délimitées respectivement sur l'élément de révolution et la partie inférieure 200, par les plans J et H perpen- diculaires aux axes de révolution 121 et 210 de l'élément de révolution 120 et de la partie inférieure 200, est très net- tement inférieure à la résultante R des efforts de réaction, représentée sur la figure 2 En effet les surfaces hachurées 122 et 201 représentées sur la figure 4 sont très nettement inférieures aux surfaces hachurées correspondantes 101 et 201 représentées sur la figure 2. Il en est bien entendu de même de la résultante des efforts de réaction exercés aux points T, de raccordement du lobe L à la structure 800 qui sont situés dans le plan N contenant la courbe de raccordement 160, résultante qui est due aux forces appliquées sur les portions d'éléments 120 et , délimitée par des plans perpendiculaires aux axes de ré- volution 121 et 131. En d'autres termes conformément à la présente in- vention, en modifiant la structure du lobe L on multiplie les points d'application des résultantes des efforts de réaction, de sorte que chacune des résultantes soit inférieure à la résultante des efforts de réaction produite sur un lobe con- forme à l'état de la technique antérieure. Bien entendu on conprend quc chacun dos plans de raccordement ( 150,160) entre deux éléments adjacents ( 200,120; ,130) composant un lobe (L) conforme à la présente invention, plan de raccordement qui constitue le plan bissecteur de l'an- gle formé par les deux axes de révolution ( 210,121; 121,131) des éléments considérés, doit recouper la structure porteu- se 800, en étant au moins tangent 8 - au plancher de ladite structure de sorte que les points d'ap- plication des efforts de réaction correspondent a des points de raccordement du lobe L sur la structure 800. Les éléments 120 et 130 composant la partie supé- rieure 100 doivent être semblables à la partie inférieure 200, c'est-àdire cylindriques de même rayon ou tronconiques de même conicité. Dans la mesure o les angles formés d'une part entre les génératrices 120 a et 130 a (éléments de révolution 120 et 130), d'autre part entre les gnératrices 120 a et a (éléments de révolution 120 et partie inférieure 200) sont égaux, comme cela est représenté sur la figure 4, le point d'intersection entre le plan N contenant la courbe de raccordement 160, l'axe de révolution 121 et l'axe de révolu- tion 131, coïncide avec le point d'intersection O entre le plan P contenant la courbe de raccordement 150, l'axe de ré- volution 210 et l'axe de révolution 121 Dans ce cas l'incli- naison de l'axe 131 par rapport à l'axe 210 correspond au dou- ble de l'inclinaison de l'axe 121 par rapport à ce même axe 210. Bien entendu il est possible de donner aux angles précités des valeurs différentes auquel cas les points d'in- tersection ne coïncident plus. La disposition conforme à la présente invention présente l'avantage d'une part de limiter les angles de rac- cordement entre les différents éléments de révolution ( 200, , 130), formant le lobe L, d'autre part de permettre de raccorder le bord supérieur de la jupe à n'importe quelle hauteur de la structure porteuse 800. Il convient de remarquer qu'à surfaces de bas de jupe S Ggales,(par surface de bas de jupe S on désigne la sur- face délimitée dans un plan horizontal par le bord de fuite inférieur 205 du lobe et le prolongement vertical du bord extrême de la structure porteuse 800), grace à la présente invention, on-diminue très notablement les efforts de réaction à l'intersection des plans bissecteurs précités et'de la structure, tout en conservant les avantages inhérents aux lo- bes formant saillie décrits dans la demande de brevet prin- cipal (surface de sustentation considérablement augmentée pour une même plate-forme et ceinture pneumatique de protection). Bien entendu la présente invention n'est pas-li- mitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à partir duquel on pourra imaginer de nombreuses variantes de réali- sation sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. En particulier on a décrit et représenté un lobe L dont la partie supérieure 100 est formée de deux éléments 120 et raccordés selon une courbe 160, cependant la présente in- vention pourra être généralisée à des lobes dont la partie supérieure 100 pourra comporter une multiplicité d'éléments analogues aux éléments 120 et 130 précédemment décrits. REVENDICATIONS 1 Véhicule à coussins d'air, du type comportant une structure sustentée, un coussin central de sustentation et un ensemble périphérique de sustentation comportant une pluralité de cellules délimitées à l'extérieur par une jupe externe multilobée, dans lequel chaque lobe de la jupe externe est constitué par l'assemblage d'une partie supérieure qui diverge de haut en bas par rapport à la structure, et d'une partie inférieure qui converge de haut en bas par rap- port à la structure de telle sorte que l'ensemble du lobe fait saillie à l'extérieur de la structure, selon l'une des revendications de la demande de brevet principal, caractéri- sé par le fait que la partie supérieure ( 100) est formée d'au moins deux éléments ( 120, 130) de révolution dont les axes de révolution ( 121, 131) sont situés dans le plan vertical contenant l'axe de révolution ( 210) de la partie inférieure ( 200) et possèdent des inclinaisons différentes par rapport à la verticale,selon un ordre d'inclinaison croissante pour lesdits éléments de révolution formant la partie supérieure, pris de bas en haut, de la partie inférieure ( 200) à la struc- ture sustentée ( 800) (Figures 3 et 4). 2 Véhicule à coussins d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments ( 120, 130) com- posant la partie supérieure ( 100) sont des surfaces cylindri- ques de même rayon. 3 Véhicule à coussins d'air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments ( 120, 130) compo- sant la partie supérieure ( 100) sont des surfaces troncôni- ques de même conicfté. 4 V'hicule à coussins d'air selon l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chacun des plans de raccordement ( 150, 160) entre deux éléments adja- cents ( 200, 120; 120, 130) formant un lobe (L) constitue le plan bissecteur de l'angle formé par les deux axes de ré- volution ( 210, 121; 121, 131)des deux éléments considérés. Véhicule à coussins d'air selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que chacun des plans de raccordement ( 150, 160) vient recouper la structu- re ( 800) en étant au moins tangent au plancher de celle-ci.