Brevet FR2539381A1 — publié le 19840720

L'invention concerne les ballons aérostatiques de loisirs, qui sont actuellement des montgolfières ou des ballons à gaz, nécessitant de forts moyens financiers et un équipage important. La présente invention fait entrer un principe nouveau puur l'aérostation : l'utilisation de l'énergie cinétique de l'enveloppe gonflée - enveloppe elle-meme et surtout la masse que représente l'air contenu-montant librement la longueur de la corde pour soulever le pilote, qui retombe automatiquement du fait son poids est nettement supérieur à la force ascensionnelle du ballon (le pilote aura au préalable laché le ballon tenu à sa hauteur) L'aérostat selon l'invention autorise des bonds de quelques mètres de hauteur avec un matériel peu couteux ( moins qu'une bicyclette avec l'utilisation des films synthétiques pour l'enveloppe ainsi que l'utilisation du mode de sustension par rayonnement solaire sur envellope noire ou de couleur foncée - ainsi l'aérostat selon l'invention rend possible l'emploi de ce mode qui ne l'est pas sur une montgolfière à cause de l'impossibili- té de régler la force ascensionnelle) Le gaz ou le système de chauffe-ntayant pas besoin d'entre réglables sont utilisables mais moins intéressants, Les éléments essentiels sont : l'enveloppe, la corde, extensible de préérence pour amortir le choc du ballon arrivant en bout de course, et d'une longueur de 10 m environ, et la poignée du pilote au bas de la corde; éventuellement un harnais de sécurité. La corde peut se diviser en plusieurs points d'attache sur le ballon pour répartir les forces ( partant d'un point d'intersection pouvant être lesté pour que la mO!te libre du ballon soit régulière). Le pilotage s'effectue uniquement par vent faible ou nul pendant la montée de.l'aerostat, le pilote se déplace pour être sous le ballon au moment du bond. Quelques chiffres ( concernant plus particulièrement le mode de sustedsion solaire, préférentiel). Une enveloppe sphérique de 200 m dont la température de l'air intérieur dépasse de 20g à 25Q celle de l'air ex térieur ( des procédés permettraient des températures nettement supérieures) grace à la couleur noire de l'en- veloppe imperméable et fermée, aura 20 déca newton de force ascensionnelle moins 5 deca newton d'enveloppe. Masse totale : 5 kg d'enveloppe plus 240 kg d'air 245kg Vitesse ascensionnelle = 380 cm/ sec. Vitesse de descente limite avec un poids de 60 kgs 660 cm/ Sec; en fait au moment où le poids ( ou pilote) touche le sol-conditions atmosphériques normales la vitesse de descente ne dépasse pas 380cm/sec, c-à-d la vitesse de descente d'un homme autant de ?0 ctn environ. L'énergie cinétique du ballon est dans ces conditions d 'l'ordre de 1700 joules, soulevant donc le poids ( auquel les 15 deca newton de force ascensionnelle du ballon sont enlevés) à 3,9 m de hauteur. Un ballon de 400 m , et 20 deca newton de force ascen sionnelle montera à 345 cm/sec. et donnera 7,3 m, et avec 40 deca newton de force ascensionnelle 490 cm/sec et 30 m environ. Pour la sécurité les bonds ne devraient pas excéder iOm; pour cela prévoir un panneau de déchirure au cas où une ascendance emporterait l'ensemble plus haut que prévu ( 10 m est par ailleurs la hauteur à laquelle les pilotes des montgolfières ouvrent le panneau de déchirure pour atté?r). Vu les faibles hauteurs atteintes l'enveloppe- se gonflant par une grande ouverture maintenue contre le vent ou secouéepeut être réalisée-en film synthétique tel que polyester ou polyéthylène de 12 à 30 microns d'épaisseur, respectivement 15 et 75 fois moins chers que le Nylon utilisé nour les montgolfières. La fragilité du polyester à la déchirure amorcée est résolue par un quadrillage de ruban adhésif sur la surface de l'enveloppe; ( par 1 M environ une déchirure de 1m en pas plein bond n'ayantvde consequences gênantes pour l'alti- tude atteinte) même chose pour le pAyéthylène moins résistant à toute déchirure et à la chaleur, mais pouvant se renforcer par soudures en quadrillage également : ceci en attendant la venue des polyesters et polyéthylènes armés d'une grille. Notons qu'il n'existe pas de film polyester noir et opaque. La figure 1 représente un mode de réalisation de l'aeros- tat selon l'invention, corde non tendue, le ballon venant d'être libéré par le pilote, la figure 2, le ballon soulevant le pilote, corde tendue, la figure 3 une enveloppe transparente avec un plan noir. La forme de -l'enveloppe peut être cylindrique pour une réa- lisation plus aisée, si la contenance désirée est 400 ni3 l'envelonpe (1) noire où de couleur foncée dans le cas du mode de susten-ation solaire - résultera de l'assemblage d'un rectangle de 8 m sur 25 n refermé sur lui même et de 2 cercles ou carrés de 25 ni de tour dont l'un est t'vidé en son centre pour l'ouverture,la matière enlevée servant si entourer- I 'erbouchure qui se ferne par une cordelette nouée autour.Si l'enveloppe ( est en polsethxlene du tissu adhésif sera collé sur le pourtour du triangle délimitant le panneau de déchirure (5) de quelques M2 ainsi que. sur la partie amovible correspondante qui est fixée par simple pression et dont une cordelette (6) partant du sommet assure l'ouverture. Le tissu adhésif peut être remplacé par du ruban adhésif sur le polyester. Le harnais (7) et la poignée (3) sont reliés à l'enveloppe (1) par une corde extensible () se divisant en plusieurs cordes (4) à partir du point d'intersection (8) lesté ou non. Une variante de ballon solaire ( fig.3) : enveloppe transparente (1) avec plan noir ou de couleur foncée transversal (2) : moins de perte par rayonnement à l'extérieur, utilisation du polyesterYpour l'enveloppe (l). Notons que la vitesse du vent influe sur les phénomènes de convection : plus le vent est rapide plus grand est l'écart -entre forces ascensionnelles du ballon libre et captif ( selon les phases d'utilisation) avec un avantage pour le ballon libre. Application dans les loisirs. REVENDICATIONS 1) Aérostat ( fig. 1 et fig. 2) comprenant une enveloppe(1) pouvant être munie d'un panneau de déchirure (5) actionné par une cordelette (6) caractérisé en la présence d'une corde (2) extensible de préférence reliant l'enveloppe (1) éventuellement par l'intermé- diaire de plusieurs cordes (4) partant du point d'inter- section (8) lesté ou non- à la poignée (3) du pilote et en ce que le fonctionnement est le suivant : le ballon lâche par le pilote monte librement la longueur de corde et soulève le pilote le ballon arrivant en bout de coursez Je par l'utilisation de son énergie cinétique; le pilote retombe automatiquement du fait que son poids est supérieur à la force ascensionnelle du ballon. 2) Aérostat selon 1) caractérisé par l'apport d'un harnais (7). 3) Aérostat selon 1 ou 2) utilisant le mode de sustentation solaire et pourvu donc d'une enveloppe noire ou de couleur foncée, et fermée. 4 Aérostat selon 1 ou 2) ou 3) caractérisé en ce que l'enveloppe est réalisée en film synthétique comme le polyester ou le polyéthylène. 5) Aérostat selon 4) caractérisé en la présence d'un quadrillage de ruban adhésif sur la surface de l'envellope. 6) Aérostat selon A) caractérisé en la présence de ren forts de soudures. 7) Aérostat ( fig.3) selon 1) et Jl caractérisé en ce que l'enveloppe (1) transparente est traversée d'un plan noir (2).