Brevet FR2557053A1 — publié le 19850628

VEHICULE A COUSSIN D'AIR ET PROCEDE DE PILOTAGE D'UN TEL VEHICULE L'invention concerne un véhicule à coussin d'air à stabilité d'assiette et contrôle de direction améliorés, ainsi qu'un procédé de pilotage ou guidage d'un tel véhicule, notamment en virage. Les véhicules à effet de sol, encore connus sous le nom de véhicules à coussin d'air ou d'aéroglisseurs, sont bien connus. Leurs performances spectaculaires et, en particulier le fait qu'ils peuvent se déplacer sur tous types de supports (terre ferme, eau, marécages...) a frappé l'esprit du public en dépit d'une exploitation encore assez limitée, due à des problèmes techniques jusqu'alors insurmontés. Ces appareils souffrent principalement de deux défauts : une stabilité d'assiette difficile à obtenir et à maintenir, et un coutrôle de direction délicat, notamment dans les courbes.En effet, les véhicules connus du type à sustentation nérostatique (c'est-à-dire supportés indépandamment de leur vitesse par un @onssin d'air se déplaçant avec eux) comportent une grande chambre de sustentation à jupe latérale souple, ouverte à sa partie inférieure et surmontée par l'habitacle deatiné à recevoir l'équipage et les passagers ou le fret. De l'air insufflé en permanende dans l'enceinte de sustentation développe dans celle-ci une force ascendante équilibrant le poids de l'habitacle, avant de s'échapper à la partie inférieure de la jupe souple. Un équilibre s'établit ainsi à une certaine hauteur au-dessus du "support". La surface de base de la chambre de sustentation a à peu près la même forme et les mêmes dimensions que l'habitacle situé au-dessus. Dans un tel type d'appareil, la répartition des charges au départ (c'està-dire notamment l'emplacement des passagers et du fret) revêt une certaine importance, car elle se répercute sur l'assiette statique de l'apgareil. Il est important de régler l'assiette avant tout déplacement, car elle conditionns le niveau de tangage et de roulie pendant le déplacement. Les moyens qui ont été mis en oeuvre jusqu'à présent pour résoudre ces pr@@lèmes de stabilité d'assiette sont compliqués et coûteux et ne sont pas complètement satisfaisants. Pour ce qui concerne le contrôle de direction, un appareil de ce genre, connu agencé autour d'un coussin central, a tendance à partir en glissade latérale en cas de virage trop serré. Ceci est dû essentiellement au fait qu'il n'y a aucun contact entre l'appareil et son "support" et que toute force centrifuge qui se crée, se répercute pleinement sur la trajectoire de l'aéroglisseur. L'invention propose un nouveau type de véhicule à coussin d'air, ne présentant pas ces inconvénients majeurs. Plus précisément, l'invention concerne donc un véhicule à coussin d'air du type comportant un habitacle et des moyens de sustentation aérostatique de celui-ci, caractérise en ce qutil comporte trois chambres de sustentation, de préférence à upe latérale souple (ou trois groupes de telles chambres), espacées en triangle isocèle, la médiane de ce triangle étant sensiblement située dans un plan vertical de symétrie dudit véhicule. Les trois chambres ou groupes de chambres sont alimentés indépendamnent. La structure en triangle est en soi avantageuse, du fait que la base de sustentation de l'appareil se trcuve considérablement augmentée par rapport à la surface de base de l'habitacle zone où peuvent se produire les déplacements de masse (passagers, carburant) affectant la stabilité d'assiette. En outre, en virage, le véhicule peut se "coucher" légèrement sur la jupe de la chambre de sustentation arrière située à l'intérieur du virage et sur celle de la chambre de sustentation avant. Ce mouvement d'inclinaison de l'appareil engendre un frottement de ces deux jupes. Il en résulte entre autre un "moment de lacet" qui maintient l'appareil dans la trajectoire souhaitée. D'autres particularités avantageuses participent au résultat d'ensemble.C'est ainsi que la chambre de sustentation avant est de préférence à positionnement réglable,d'avant en arrière ou vice versa,suivant un axe longitudinal de l'habitacle. Ceci permet, au départ, de rechercher un équilibrage d'assiette correct, en ne mettant en route que les turbines de sustentation, et d'i;n;nobiliser la chambre de sustentation avant, dans une position correspondant à l'assiette voulue, avant d'actionner les turbines de propulsion. Par ailleurs, pour mieux contrôler le frottement, en virage, on peut provoquer un léger dégonflement des jupes de la chambre de sustentation arrière à l'intérieur du virage et, de préférence, de la chambre de sustentation avant. En d'autres termes, l'invention concerne également tin procédé de pilotage d'un véhicule à coussin d'air comportant trois enceintes de sustentation à jupe latérale souple, espacées en triangle isocèle et alimentées indépendamment en air, caractérisé en ce que, pour amorcer un virage, on réduit le débit d'air de la chambre de sustentation arrière interne au virage et, de préférence également le débit d'air de la cbam- bre de sustentation avant. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ce apparaîtront à 1?. lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré d'un véhicule conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale schématique, de dessus, d'un véhicule à coussin d'air selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation possible d'une chambre de sustentation, connue en soi, utilisée dans le véhicule de la figure 1; a figure 7 est une vue partielle de profil de l'avant du véhicule; et - la figure 4 est une vue de face du véhicule de la figure 1, amorçant un virage à droite. En se référant aux dessins, le véhicule à coussin d'air représente se compose principalement d'un habitacle 11 (selon l'exemple de forme générale allongée comme une carlingue d'avion) et trois chambres de sustentation à jupe latérale souple 12, 13 et 14, espacées an triangle iso- cèle, en considérant la vue de dessus de la figure 1. tes trois chambres de sustentation sont situées a un niveau inférieur du véhicule, pour le soulever er développant une force équilibrant le poids total dudit véhi- cule. L'équilibre s'établit à une certaine "hauteur de vol" lorsque les pertes de charge subies par les trois flux d'air équilibrent la surpression dans les ebsabres de sustentation. Chaque chambre de sustentation peut avoir n'importe quelle strueture ou configuration géométrique connue. A titre d'exemple, la figure 2 illustre une telle chambre de sustentation comportant une partie supérieure rigide 16 et une jupe souple inférieure 17, destinée à se gonfler sous l'effet de l'air injecté dans le volume 18 par une turbine 19 située par exemple à la partie suporieure de la partie rigide 16. L'air sous pres- sion s'échappe par le bord inférieur ouvert de la jupe 17, en soulevant l'ensemble à une faible hauteur h au-dessus du "support" 20. Bien entendu, l'habitacle 11 renferme non seulement la cabine de pilotage et la ou les cabines de passagers ou de fret, niais aussi toute la machinerie et les réservoirs de carburant permettant d'alimenter les trois turbines 19. Les moyens de propulsion proprement dits du véhicule sont tout à fait classiques (hélices propulsives carénées, solidaires de l'habitacle, ou des ailes, ou des bras latéraux de liaison); ils n'ont pas été représentés pour ne pas surcharger les dessins et parce qu'ils ne font pas partie de l'invention. La disposition en triangle (symbolisée par le triangle isocèle ABC ayant pour sommets les centres de gravité des trois chambres de sustentation) est telle que sa médiane principale soit toujours située dans un plan vertical de symétrie P du véhicule. Ainsi, parmi les trois chambres de sustentation 12, 13 et 14, on peut distinguer une chambre de sustentation avant, 12, et deux chambres de sustentation arrières 13, 14, espacées du plan de symétrie P et raccordées aux flancs dudit habitacle par des bras latéraux de liaison 21, ayant de préférence, comme représenté, la forme générale d'ailes d'avion. La chambre de sustentation avant 12 est placée sous la partie avant de l'habitacle et est à positionnement réglable, d'avant en arrière ou vice versa, suivant la direction longitudinale de l'habitacle. Les chambres de sustentation arrières sont fixes par rapport à l'appareil.La figure 3 illustre cette particularité de l'invention, la chambre de sustentation 12 étant raccordée à l'habitacle 11 par des moyens formant glissière 23, ou par tout autre moyen technique assurant un déplacement équivalent. Selon une autre particularité importante de l'invention, les moyens d'alimentation en air des chambres de sustentation 12, 13 et 14 sont indépendants et réglables. En d'autres termes, les débits des trois turbines 19 peuvent être commandés indépendamment depuis la cabine de pilotage, ce qui se traduit, en fonctionnement, par de légères différences voulues et contrôlées dans le gonflage des trois jupes souples. Le mode d'utilisation du véhicule peut être résumé comme suit. Lorsque les passagers et l'équipage ont pris place dans lthabitab cle, les trois turbines de sustentation 19 sont mises en route. L'appareil reste sur place, mais s'élève au-dessus de son support (généralement la terre ferme). Le centre de gravité général du véhicule est toujours situé dans le plan P, c' est-à-dire sur la médiane correspondante du triangle ABC, médiane qu'on peut aussi appeler "axe de roulis" ), compte tenu de la symétrie générale de l'appareil. De par la répartition plus ou moins exacte des charges dans-l'habitacle, il se peut que le centre de gravité général de l'appareil soit plus ou moins décalé par rapport aux points de concours des médianes du triangle ABC.En se soulevant, le véhicule prend donc une position plus ou moins inclinée longitudinalement1 "il est possible de corriger en faisant avancer ou reculer la chambre Je sustentation avant 12 dans les moyens forn-ant glissière 23. On réta- blit ainsi, avant le départ, un. position horizontale du véhicule assurant la stabilité d'assiette optimale. La position de la chambre de sustentation i2 est alors bloquée et reste 6 e pendant tout le trajet.Une fois ce réglage d'assiette effectué, les moyens de propulsion proprement dits peuvent être mis en route, et le véhicule peut être piloté avec une grande facilité dans les courbes, p. jouant sur le gonflage des jupes des différentes chambres de sustentation. Ainsi, la figure 4 illustre a si tuation por un virage à droite Le pilote commande une légère réduction du débit d'air ans la chambre de sustentation arriere 14 et aussi dans la chambre de sustentation avant 12. Il n en résulte un léger dégonflage de jupes souples correspondantes, et le véhicule s'incline légèrement vers l'intérieur du virage, comme représenté à la figure 4.Le dégonflage des jupes doit cependant rester minime et juste nécessaire pour créer un frottement des jupes contre le "support". Ce frottement engendre un moment de lacet qui évite le dérapage. De plus, le fait d'abaisser l'appareil sur le côté correspondant au virage fait que le débit d'air s'échappart des Jupes vers l'extérieur du virage est plus important, ce qui contribue à créer une pousse de raction contribuant à maintenir le véhicu- le dans le virage. L'appareil reste cependant en appui sur la chambre de sustentation externe.Du fait que la chambre de sustentation arrière 13 externe au virage se soulève légèrement, on peut aussi augmenter légèrement pendant le virage le débit de la turbine 19 correspondante, pour tenir compte de l'augmentation de la section de passage de l'air à la base de la Jupe souple correspondante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisa tic qui vient d'etre décrit. En particulier, pour des appareils très importants, on peut être amené, comme mentionné ci-dessus, à utiliser trois groupes de chambres de sustentation au lieu de trois chambres, les groupes étant bien évidemment agencés en triangle conformément au principe essentiel de l'invention. C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu, si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent REVEKDICATIONS 1. Véhicule à coussin d'air du type comportant un habitacle (11) et des moyens de sustentation aérostatique de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comporte trois chambres de sustentation (12, 13, 14), de préférence à jupe latérale souple (ou trois groupes de telles chambres) -espacées en triangle isocèle (ABC), la médiane de ce triangle étant située dans un plan vertical (P) de symétrie dudit véhicule. 2. Véhicule à coussin d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de sustentation avant (12) et deux chambres de sustentation arrières (13, 14) espacées dudit plan de sym4- trie et en ce que ladite chambre de sustentation avant est à positionnement réglable, d'avant en arrière ou vice versa, suivant la direction longitudinale dudit habitacle. 3. Véhicule à coussin d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit habitacle a la forme générale allongée d'une carlingue d'avion, en ce que ladite chambre de sustentation avant est placée sous la partie avant dudit habitacle et en ce que les deux champ bres de sustentation arrières sont fixées à des bras latéraux (21) raccordés aux flancs dudit habitacle. 4. Véhicule à coussin d'air selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits bras latéraux (21) ont la forme générale d'ailes d'avion. 5. Véhicule à coussin d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en air (19) desdites chambres de sustentation sont indépendants et réglables. 6. Procédé de pilotage d'un véhicule à coussin d'air comportant trois enceintes de sustentation (12, 13, 14) à jupe latérale souple, espacées en triangle isocèle et alimentées indépendamment en air, caractérisé en ce que, pour amorcer un virage, on réduit le débit d'air de la chambre de sustentation arrière interne au virage (14, fig. 4) et de prbférence également le ddbit d'air de la chambre de sustentation avant (12).