Brevet FR2591283A1 — publié le 19870612

DISPOSITIF ENGENDRANT UNE POUSSEE SELON SON AXE, INDEPENDAMMENT DU MILIEU OU IL SE TROUVE. Les différents moyens mécaniques de propulsion généralement utilisés pour mouvoir les engins aériens présentent l'inconvénient de voir leur rendement diminuer avec l'altitude par suite de la raréfaction de l'oxygène comburant. Il est connu un moyen d'éviter cet inconvénient en utilisant la réaction produite par la propulsion a très grande vitesse dans le sens opposé à l'avancement de l'engin d'une grande masse de produits carburés ne faisant pas appel a l'oxygène ambiant. Un tel procédé de propulsion présente l'inconvénient d'une énorme consommation de produits de réaction. Le dispositif objet de la présente invention permet d'éviter cet inconvenient. Il est insensible à l'altitude et même au vide de l'espace, sans uliliser la réaction engendrée par une combustion massive puisqu'il fait appel a une poussée due a une réfaction interne indépendante de l'ambiance, I'énergie a laquelle il est fait appel pour son fonctionnement pouvant être une énergie propre telle que l'énergie électrique ou atomique, ou même solaire. Pour cela une surface rigide contenue dans une enceinte fermée chargée d'un fluide est soumise a une poussée perpendiculaire à son plan due a une différence de pression créée de part et d'autre de celui-ci au moyen d'une turbine-compresseur qui, projetant de façon centrifuge le fluide contenu dans ladite enceinte, soumet une face dudit plan a une surpression alors que son autre face est soumise à une dépression au moyen d'une turbine-aspirateur montée sur le même axe que - la précédente, lesdites turbines etant mises en rotation par tout moyen approprié, par exemple un fluide échauffé par une combustion atomique ou par un élément solaire et récupéré apres condensation, ou bien un moteur électrique recevant son énergie de piles solaires, par exemple, autant de moyens qui ne nécessitent aucune masse de combustible embarquée, et la poussée interne obtenue à l'intérieur de l'enceinte étant indépendante du milieu dans lequel l'engin évolue, un tel engin pouvant de ce fait être utilisé pour propulser tout type de véhicule, aérien ou spatial, et même terrestre ou maritime, le système pouvant dans ce cas être animé par tout moteur conventionnel. Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, un moyen de réalisation de l'objet de la presente invention. La figure 1 est une vue en coupe diamétrale de l'objet de l'invention selon un mode de réalisation, la poussée motrice s'exerçant sur un plan fixe. La figure 2 est une vue en coupe diamétrale de l'objet de l'inven- tion selon un autre mode de réalisation, la poussée s'exerçant sur un plan mobile. La figure 3 est une vue en plan d'un élement de l'ensemble compresseur. La figure 4 est une vue en plan de la turbine-aspirateur. La figure 5 est une vue en coupe transversale d'une pale de l'une des turbines du système compresseur. Tel qu'il est representé le dispositif objet de l'invention comporte l'enceinte etanche 1 dont la forme, tronconique se terminant au niveau de sa grande base par un lobe torique, est aménagée pour contribuer au meilleur rendement du système. Elle contient, montés sur un même arbre rotatif central 2, qui la traverse au moins d'un coté, de façon étanche, d'une part un ensemble de turbines radiales compresseur 3 situées dans la zone tronconique de ladite enceinte 1, et d'autre part la turbine dite aspirateur 4 située dans la zone torique associee a la grande base de l'enceinte. Selon un mode de réalisation, la cloison 5, parallèle au plan des turbines et traversée de façon étanche par l'arbre 2, divise l'enceinte 1 en deux chambres 6 et 7, la chambre avant 6 contenant les turbines-compresseurs 3 et la chambre arrière 7 contenant la turbine-aspirateur 4, et ces deux chambres communiquant entre elles à travers les ouvertures 8 pratiquées à la périphérie de ladite cloison 5. D'autre part l'arbre 2 est creux. Il comporte la chambre axiale 9 qui fait communiquer la turbine aspirateur 4 à l'ensemble des turbines radiales compresseur 3. Ladite chambre ne communique pas avec l'extérieur. Selon la figure 3 les turbines-compresseurs sont chacune constituées par les pales creuses 10 présentant de préférence une forme incurve vers l'aval par rapport au sens de rotation de ladite turbine, la forme de ladite pale creuse étant, selon la coupe transversale de la figure 5, telle qu'elle provoque la trainée minima lorsqu'elle se déplace dans le sens de la flêche (fig. 5). Et sa zone amont forme un diedre creux qui assure l'écopage a réaction neutre. Par ailleurs, on remarque que l'implantation desdites pales 10 sur l'arbre creux 2 qui les porte, et avec la chambre axiale 9 duquel elles communiquent, est décalée par rapport au rayon correspondant vers l'amont dans le sens de rotation de ladite turbine centrifuge, de façon a mieux assurer la pénétration du fluide dans lesdites pales. - Selon la figure 4 la turbine-aspirateur 4 est essentiellement constituée par les pales planes 1 1 prises entre deux flasques plans et se présentant sous la forme d'un segment de spirale offrant l'intrados de sa courbure vers l'amont dans le sens de rotation de ladite turbine, son effet centripète ainsi créé pouvant être accru par la presence des aubes périphériques 12 orientées de même manière et se présentant en nombre multiple du nombre des paies principales 11 a chacune desquelles correspond une ouverture sur l'arbre 2 les faisant communiquer avec la chambre axiale 9. Le dispositif étant ainsi constitué, on comprend que l'enceinte 1 contenant un fluide, gazeux par exemple, et- l'arbre commun 2 étant mis en mouvement par l'intermédiaire de la poulie externe 13 au moyen d'une source d'énergie quelconque, (de préférence une source d'énergie ne nécessitant que peu ou pas de produit consommé, telle que l'énergie atomique ou l'énergie solaire), l'ensemble des turbines centrifuges 3 provoquera la compression de ce fluide dans la chambre avant 6 créant au niveau de sa paroi interne une surpression alors que le fluide se trouvera mis en dépression par l'effet centrifuge dans les zones intercalaires situées entre chacune des turbines 3, ainsi que dans la zone si tuée entre la dernière de ces turbines et la cloison 5 dont la face avant se trouve de ce fait soumise a une pression négative (fig. 1). Le fluide ainsi comprimé sur la paroi interne de la chambre 6 sera propulsé dans la chambre arrière 7 a travers les ouvertures 8 de la cloison 5. La turbine centripète 4, qui tourne en synchronisme avec les turbines centrifuges 3, récupérera le fluide ainsi comprimé et le ramènera dans la chambre axiale 9 d'où il atteindra les turbines centrifuges 3, reparcourant ainsi le même cycle aussi longtemps que lesdites turbines seront maintenues en rotation au moyen de la source d'énergie externe. Et durant cette deuxie- me phase la chambre arrière 7 se trouvera en surpression dans sa zone périphérique jusqu'au niveau balayé par la turbine centripète 4. La face arrière de la cloison 5 se trouvera donc soumise elle aussi a une pression positive (fig. 1). On constate donc que, si l'enceinte I se trouve constamment dans une position d'équilibre - quasi parfait, l'ensemble de ses parois, avant et arrière, se trouvant simultanément soumis à une surpression quasiment égale, la cloison 5, quant à elle, se trouve constamment soumise à une pression positive sur sa face arrière (chambre. 7) et une pression négative sur sa face avant (chambre 6). Elle se trouvera donc constamment soumise à une poussée qui ne consomme par elle-même aucune matière et qui est indépendante du milieu ambiant, qui sera donc toujours égale à elle-même, pour une vitesse de rotation donnée des turbines, quel que soit le milieu ambiant et l'altitude où l'engin se situe. On comprend donc que des sources d'energie, comme l'énergie electrique, atomique ou solaire, dont l'application la plus courante ne permet d'obtenir qu'une simple rotation inutilisable dans bien des applications, en particulier spatiale, peuvent ainsi contribuer à produire une poussee indépendante du milieu et qui en outre presente un haut rendement, les frottements à l'intérieur de l'enceinte I n'étant que les frottements des molécules du fluide utilisé. Selon un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention (figure 2), la cloison 5 étant supprimée, c'est la turbine centripète 4, dont les pales 11 sont contenues entre deux flasques plans, qui jouent le rôle de ladite cloison 5, la face avant de ladite turbine 4 se trouvant soumise à une pression négative pour les mêmes raisons que précédemment décrite, de même que sa face arrière a une pression positive, la répartition des pressions s'effectuant selon le même processus. Seule la surface de ladite turbine centripete 4 est plus grande que precedemment de façon a jouer efficacement le rôle de ladite cloison. La poussée se fera donc ici encore selon l'axe de l'arbre 2, la réaction se faisant sur la butée de rotation dont il est muni à son avant. Le fluide utilisé peut être de différente densité, et à ce titre peut etre gazeux ou liquide. Il peut même être constitué par une émulsion de liquide dans un gaz, cette émulsion étant obtenue au moyen des injecteurs 14 alimentés par le tube central commun 15, en communication lui-même avec une pompe intérieure ou extérieure a la chambre et entraînée par l'arbre 2. Chacun des injecteurs 14 pulvérise alors le liquide a l'intérieur de chacune des pales centrifuges 3 combinant ainsi a la poussée précédemment décrite l'effet positif de l'inertie de l'impact des particules liquides sur la paroi interne de la chambre avant 6. L'invention n'est pas limitée a l'exemple ou aux exemples qui en ont été décrits, toute variante, considérée comme une équivalence, ne pouvant en modifier la porte. Le dispositif objet de l'invention peut être avantageusement utilisé pour la propulsion de tout engin terrestre ou maritime, et plus particulièrement pour tout engin aerien ou spatial, pouvant contribuer, dans son emploi sur engin aérien, à permettre le décollage vertical par le seul effet de la rotation de l'engin dans le plan de son axe de manière orienter sa poussée verticalement. REVENDICATIONS 1") - Dispositif transformant un mouvement rotatif qui lui est imprimé par un engin moteur extérieur en un mouvement de translation parallèle à son axe sous l'effet d'une poussée exercée a l'intérieur d'une enceinte close ne nécessitant aucune consommation de matière, hormis celle éventuellement nécessaire a l'entretien de sa rotation par ledit moteur externe, Caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte close (I) contenant, montes sur un arbre rotatif commun (2) muni d'une chambre axiale (9), un élément compresseur (3) qui comprime le fluide enfermé dans ladite enceinte et une turbine centripète (4) qui récupère le fluide ainsi comprimé et le ramene a travers la chambre axiale (9) de l'arbre commun (2) jusqu'au centre de l'élément compresseur (3) au niveau duquel le cycle se renouvelle, aussi longtemps que le dispositif est entretenu en rotation. 2 ) - Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que l'arbre (2), qui porte simultanément les éléments centrifuges (3) et la turbine -centripete (4) a l'inténeur de l'enceinte close (1) est muni a l'extérieur de ladite enceinte de tout dispositif d'entrainement connu, tel la poulie (13) qui le relie a tout élément moteur connu capable de ltentratner en rotation rapide. 30) - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que l'enceinte close (I) se présente sous la forme dans sa partie avant d'un tronc de cône orienté vers l'avant, ou se situe la chambre de compression (6), et se termine dans sa partie arrière au niveau de la grande base du tronc de cône par un lobe torique qui délimite la chambre arrière (7) de récupération du fluide comprimé en vue de son recyclage. 4 ) - Dispositif selon la revendication 3, Caractérisé par le fait que l'élément compresseur (3) est constitué par plusieurs turbines centrifuges étagées selon la conicité de la chambre (6) qui les contient, lesdites turbines centrifuges étant chacune constituée par les pales tubulaires (10) en relation avec la chambre axiale (9), chacune desdites pales tubulaires (10) présentant, en coupe transversale, une forme effilée vers l'arrière, symétrique par rapport au plan médian de rotation desdites pales, et leur face amont se présentant sous la forme d'un dièdre creux. 5 ) - Dispositif selon la revendication 4, Caractérisé par le fait que les pales (10) des turbines formant l'ensemble centrifuge (3) sont calées sur l'arbre (2) de telle manière qu'elles soient ouvertes dans la chambre axiale (9). 6 ) - Dispositif selon la revendication 5, Caractérisé par le fait que les pales (10) des turbines centrifuges (3) sont décales vers l'amont dans le sens de rotation dudit arbre par rapport au rayon de ladite chambre et parallèlement a lui au niveau de leur entrée. 7 ) - Dispositif selon la revendication 6, Caractérisé par le fait que les pales tubulaires des turbines formant l'ensemble centrifuge (3) sont recourbées vers l'aval dans le sens de rotation desdites turbines. 80) - Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que la turbine centripète (4) est constituée par deux flasques circulaires comportant entre eux des pales planes (11) recourbées sous la forme d'un segment de spirale, leur intrados étant tourné vers l'amont dans le sens de rotation de ladite turbine (4), chacune de ces pales (Il) correspondant a un passage ouvert vers la chambre axiale (9) de l'arbre (2). 9 ) - Dispositif selon la revendication 8, Caractérisé par le fait que la turbine centripète (4) comporte, outre les pales (11), les aubes périphériques (12) inclines de même manière que lesdites pales. 10 ) - Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, Caractérisé par le fait que l'enceinte (1) comporte la cloison (5) perpendiculaire a l'arbre (2) et traversée par lui de façon étanche, ladite cloison (5) étant intercalée entre l'ensemble centrifuge (3) et la turbine centripète (4) et étant munie a sa périphérie d'ouvertures (8) faisant communiquer la chambre de compression du fluide (6) avec la chambre de récupération (7).