Brevet FR2635073A1 — publié le 19900209

Engin volant destiné à être tracté ou propulsé. L'invention a pour objet un engin volant qui comporte un ensemble comprenant une surface portante et des moyens pour recevoir une personne au moins, reliés à ladite surface portante. La pratique du delta-plane, de l'ULM (Ultra Léger Motorisé), du parachute ascensionnel et analogue est, en raison de la technicité et des risques encourus, réservé à des individus spécialement formés. D'autre part, malgré l'attrait représenté par le vol à l'air libre, nombreux sont ceux qui y renoncent pour des raisons d'émotivité. Il était donc intéressant de se pencher sur une adapta- tion de ces techniques en vue de mettre au point une tech- nique à la portée du plus grand nombre et cela dans une par- faite sécurité. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un engin volant exploitable par le plus grand nombre en toute sécurité. Un objectif de l'invention est de fournir un engin réalisable à faible prix, notamment grâce à l'utilisation d'éléments tirés des techniques citées au début. Un objectif encore de l'invention est de fournir un engin volant qui puisse décoller et atterrir à faible vitesse. L'invention a pour objet un engin volant qui comporte un ensemble comprenant une surface portante et des moyens pour recevoir une personne au moins, reliés à ladite surface portante, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une poutre rigide qui est reliée audit ensemble par l'une de ses deux extrémités et qui, à son autre extrémité, est agencée de manière à pouvoir être reliée à un engin motorisé terrestre ou nautique, les deux liaisons réalisées procurant chacune au moins un degré de liberté en rotation dans un plan vertical et l'une au moins des liaisons procurant au moins un degré de liberté supplémentaire, notamment en rota- tion dans un plan horizontal. Le degré de liberté en rotation dans un plan vertical qui est procuré par la liaison entre la poutre et l'engin motorisé permet le décollage, l'atterrissage et les varia- tions de la hauteur du vol. Celui procuré par la liaison entre la poutre et l'ensemble a pour objectif d'assurer ou de contribuer au positionnement approprié dudit ensemble en profondeur. Le degré de liberté en rotation dans un plan horizontal qui est procuré par l'une quelconque au moins des deux liaisons permet surtout à l'engin volant-de - s'orienter en fonction du vent apparent et ainsi d'éviter que des forces trop élevées n'agissent sur l'engin motorisé et sur les articulations. D'autres degrés de liberté pourront être choisis en sus en fonction des capacités d'évolution apportées à l'utilisateur. -Cet engin volant peut être placé indifféremment à l'avant ou à l'arrière de l'engin motorisé auquel il est associé. La liaison entre la poutre et l'engin motorisé est assurée par un dispositif adapté aux possibilités d'attache offertes par ledit engin motorisé. Ce dispositif pourra être fixé à demeure ou non, étant entendu que, dans le premier cas au moins, la poutre peut être détachée dudit dispositif. De préférence, les mouvements permis par les liaisons sont limités par des moyens du butée appropriés, pour des raisons de sécurité. Dans un mode de réalisation particulier, la poutre rigide présente au moins une extrémité en forme de fourche. On peut également prévoir une poutre télescopique afin de réduire l'encombrement en dehors de l'utilisation et/ou d'augmenter la hauteur de vol. Dans une première forme de réalisation, la surface por- tante et les moyens recevant la personne sont reliés de manière rigide par un châssis qui est relié à la poutre en un point de liaison choisi de façon à rendre l'ensemble stable dans le vent apparent. Dans ce cas, les divers éléments de l'ensemble tournent simultanément dans le plan vertical, des moyens de butée en rotation verticale étant de préférence agencés pour limiter la vitesse de descente de l'ensemble. Ledit châssis peut être en fait constitué soit par les moyens pour recevoir la personne, soit par l'armature de la surface portante. Dans une autre forme de réalisation, la surface por- tante et les moyens recevant la personne sont susceptibles de pivoter dans le plan vertical indépendamment les uns des autres, soit que la surface portante et lesdits moyens soient articulés indépendamment sur la poutre, soit que l'un de ces éléments soit seul articulé sur la poutre, l'autre étant articulé sur lui. Les susdites liaisons sont choisies de façon à assurer au mieux les critères d'équilibre, de sécurité et de confort àchaque instant de l'évolution de l'engin volant. Dans un mode de mise en oeuvre concernant les engins nautiques à moteur hors-bord, qui sont les engins motorisés les plus concernés par la présente invention, la poutre est reliée à l'arrière de l'engin nautique, tracteur, par un châssis tubulaire entourant à distance le moteur et qui est réglable télescopiquement en fonction de la taille du- moteur. De préférence, le châssis tubulaire comprend trois branches disposées en "U", les deux branches parallèles étant télescopiques et munies de moyens d'attache pour la fixation du châssis à l'arrière de l'engin tracteur et l'autre branche portant les moyens d'attache pour la fixa- tion de la poutre et étant télescopique de part et d'autre dudit point d'attache. Par cet agencement, le châssis peut être adapté à la taille du moteur sans décentrage du point d'attache de la poutre. Les moyens pour recevoir une personne au moins sont, de préférence, munis d'un dispositif destiné à assurer ou à contribuer à leur horizontalité quelle que soit la hauteur de vol, pour des raisons de sécurité et de confort. Dans le mode de réalisation dans lequel les moyens pour recevoir une personne au moins et la surface portante peuvent pivoter indépendamment les uns des autres, ce rôle peut être, dans certains cas, assuré simplement par la gravité. L'engin volant selon l'invention, peut comporter, à sa partie basse, des patins, flotteurs, roues ou une com- binaison de ceux-ci. Il apparaît clairement qu'une com- binaison incluant des roues permet une utilisation mixte de l'engin volant, à savoir, terrestre et nautique, sans adap- tation particulière entre chaque type d'utilisation. Dans un mode de réalisation très intéressant, l'engin volant comporte des moyens de commande de l'engin motorisé. Les commandes de l'engin motorisé sont transférées par des moyens usuels appropriés, tels que câbles de commande, à l'engin volant. Cela s'applique plus particulièrement à une utilisation en milieu nautique. L'utilisateur de l'engin volant peut piloter à sa guise l'engin motorisé et peut même se passer d'une personne à bord dudit engin motorisé. L'engin volant selon l'invention peut être gouvernable à l'aide de moyens à la disposition de l'utilisateur. On peut citer, à titre d'exemples, des volets, des gouvernes de profondeur, des ailerons, un gouvernail de direction ou plus simplement un dispositif d'inclinaison de la surface por- tante comme on le rencontre par exemple sur les delta- planes. L'utilisateur pourra par exemple intervenir active- ment dans le décollage et pourra également faire décrire des figures à son engin volant. Les matériaux employés pour la fabrication des différents éléments de l'invention sont judicieusement choisis parmi ceux mis en oeuvre dans les ULM, delta-planes et analogues. Notamment, la suface portante est avantageuse- ment une aile-delta du commerce. Les matériaux formant l'engin volant selon l'invention ont les caractéristiques de résistance, rigidité et légèreté requises. L'invention va être maintenant décrite plus en détail, pour un engin volant destiné à être tracté, à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur le dessin dans lequel: - la figure 1 représente une vue latérale d'un engin volant conforme à l'invention, dans lequel une poutre simple est reliée au châssis, - la figure 2 représente une vue latérale d'un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel une poutre, qui présente une extrémité en forme de fourche, est reliée aux moyens recevant la personne, - la figure 3 est une vue de dessus de l'engin volant représenté sur la figure'2. - la figure 4 est une vue de dessus d'un dispositif pour l'accrochage de la poutre, selon la figure 1 ou 2, à l'arrière d'un engin motorisé nautique à moteur hors-bord. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, l'engin volant comporte une poutre simple et rectiligne, qui-est désignée par le repère 1. Cette poutre 1, par exem- ple un tube en matière plastique, armée ou non, comporte, à l'une de ses deux extrémités, un dispositif destiné à l'accrochage de l'ensemble à l'arrière de l'engin motorisé terrestre ou nautique. Ce dispositif est agencé de manière à mettre la poutre 1 en mesure d'effectuer un mouvement de pivotement vers le haut qui correspond & l'élévation de l'engin volant dans les airs ou à sa descente, ainsi qu'un mouvement de pivotement dans un plan horizontal. Ce disposi- tif, symboliquement représenté sur la figure I par un rec- tangle désigné par le repère 2, comporte un ensemble de butées agencées de manière à empêcher, en rotation verticale et horizontale, l'engin volant de passer au-delà du plan vertical passant par l'arrière de l'engin tracteur. On détaillera plus loin la partie fixation d'un tel dispositif d'accrochage dans une application à un engin nautique à moteur hors-bord. L'engin volant comporte un chassis 3, par exemple un châssis tubulaire, supportant des moyens pour recevoir une personne ou siège 4. Ce châssis 3 est relié, en un point de sa partie supérieure, à l'extrémité la de la poutre 1 opposée au dispositif 2, par un mécanisme 5 procurant un degré de liberté en rotation verticale. Ce mécanisme est également muni de butées, non visibles, destinées à limiter, dans une mesure suffisante, le débattement dans les deux sens. Une surface portante 6 est reliée à l'extrémité la de la poutre 1, par l'intermédiaire d'une articulation 7 qui procure un degré de liberté en rotation verticale. La sur- face portante est donc inclinable, ce qui non seulement favorise le décollage et l'atterrissage, mais aussi permet à l'utilisateur de faire varier la hauteur de vol à son gré. La surface portante 6 comporte à cet effet un point d'attache 8 qui est situé à l'arrière et au centre de la surface portante 6 et qui reçoit un câble 9 relié à un levier de commande 10 placé à portée de l'utilisateur. Il va de soi qu'il serait possible de prévoir d'autres moyens d'inclinaison, par exemple à l'avant et sur les côtés, afin d'accroitre les capacités d'évolution, l'articulation 7 étant modifiée en conséquence. Le châssis 3 comporte, à sa partie inférieure, un ensemble de flotteurs 11 et roues 12 permettant le décollage et l'atterrissage sur terre comme en milieu nautique. Enfin, l'utilisateur a la possibilité de diriger lui- même l'engin tracteur grâce à un transfert des commandes de l'engin tracteur à l'engin volant. Ce transfert est assuré par un mécanisme comprenant notamment des câbles, articula- tions et commandes au pied. La figure 1 illustre ce mécanisme symboliquement, à l'aide d'un câble 13 et d'une pédale 13a. Dans un autre mode de réalisation qui est représenté sur les figures 2 et 3, l'engin volant comporte une poutre rigide 14 constituée de deux parties, l'une simple représentée partiellement sur les figures 2 et 3 et désignée par le repère 15, l'autre 16 en forme de fourche dans un plan horizontal qui comporte deux branches 17. La partie de poutre 15 est destinée à être reliée à un engin tracteur de la même manière que dans l'exemple de réalisation précédent. Ce point ne sera donc pas détaillé dans ce qui suit. La partie de poutre 16 est reliée par ses branches 17 à des moyens pour recevoir une personne, ou siège 18 rigide. Cette liaison est assurée par des pivots 19, un pour chaque branche 17, qui sont fixés sur des côtés latéraux 20 du siège 18 en un point choisi de façon à rendre l'ensemble stable dans le vent apparent et qui s'étendent de façon orthogonale par rapport auxdits côtés latéraux 20. Ces pivots 19 procurent donc un degré de liberté en rotation verticale. Ces pivots 19 sont en outre munis de moyens, non représentés, destinés à limiter la vitese de descente de l'engin volant. Le débattement du mouvement procuré par ces pivots est limité par des butées 21 mobiles autour d'un axe 22 orthogo- nal aux côtés latéraux 20 du siège 18. Ces butées 21 présentent, à leur extrémité inférieure, une surface de butée 23 dirigée vers le haut. Ces surfaces de butée 23 sont destinées à empêcher un basculement excessif de l'engin vers l'arrière par action sur les branches 17 de la poutre 14. Ces butées 21 sont repliées de façon appropriée au voisinage du siège 18 lors de l'atterrissage et du décollage. Par cet agencement, les butées sont opérationnelles quelle que soit la hauteur du vol après le décollage ou avant l'atterrissage. Une surface portante 24 est reliée aux côtés latéraux du siège 18 par des moyens 25 au nombre de deux de chaque côté et qui sont situés au voisinage de chacune des extrémités desdits côtés 20. Ces moyens 25 sont agencés de manière que les deux moyens 25 placés aux extrémités avant des côtés latéraux 20 sont actionnés en sens inverse de ceux placés aux extrémités arrière lors de la manoeuvre d'un levier de commande 26 qui est à la disposition de l'utilisateur, afin d'incliner, dans un sens ou dans l'autre, la surface portante 24. Comme on le voit sur la figure 2, la surface portante 24 est placée légèrement au-dessus des côtés latéraux 20 du siège 18. Pour laisser le passage au levier de commande 26, au dossier du siège 18 et à l'utilisateur, la surface por- tante est découpée de façon appropriée, comme on peut le voir sur la figure 3. Enfin, dans ce mode de réalisation comme dans le précédent, l'engin volant est muni de flotteurs 11 et de roues 12, ainsi que de câbles 13 et pédales 13a pour la com- mande de l'engin tracteur. Dans un mode de réalisation intéressant, qui n'est pas représenté, l'engin volant selon l'invention comporte au moins un moyen d'articulation permettant la rotation dans toutes les directions, par exemple un ensemble de deux anneaux entrelacés, disposé en un point approprié de la pou- tre, en particulier à l'extrémité destinée à être reliée à l'engin tracteur et/ou à l'extrémité opposée. La figure 4 est une vue de dessus d'un dispositif pour l'accrochage de la poutre à l'arrière d'un engin nautique à moteur hors-bord et autour du moteur. Ce dispositif comprend un châssis tubulaire 27 formé de trois branches disposées en "U", les deux branches parallèles étant désignées par le repère 28. L'autre branche, 29, porte les moyens d'articulation destinés à coopérer avec la poutre. Ces branches 29,30 sont télescopiques, de sorte que le châssis soit adaptable à toutes les tailles de moteurs hors- bord. La branche 29 est agencée de manière à être télescopique de part et d'autre des moyens d'articulation qu'elle porte, de sorte qu'elle puisse être adaptée sans décentrage du point d'attache de la poutre. Les branches 28 sont munies à leur extrémité libre de moyens d'attache destinés à la fixation dudit dispositif à l'arrière de l'engin motorisé. Dans cet exemple de réalisation, il s'agit, pour chaque branche 28, d'une pièce en "U" 30 qui vient s'adapter sur le tableau du bateau, le maintien étant assuré par une vis de pression 31. Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à ce qui a été décrit et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme et de matériau sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS. 1. Engin volant qui comporte un ensemble comprenant une surface portante (6,24) et des moyens pour recevoir une per- sonne au moins (4,18), reliés à ladite surface portante, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une pou- tre rigide (1,14) qui est reliée audit ensemble par l'une de ses deux extrémités et qui, à son autre extrémité, est agencée de manière à pouvoir être reliée à un engin motorisé terrestre ou nautique, les deux liaisons réalisées procurant chacune au moins un degré de liberté en rotation dans un plan vertical et l'une au moins des liaisons procurant au moins un degré de liberté supplémentaire, notamment en rota- tion dans un plan horizontal. 2. Engin volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mouvements permis par les liaisons sont limités par des moyens de butée appropriés. 3. Engin volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre rigide (14) présente au moins une extrémité en forme de fourche (16). 4. Engin volant selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la poutre rigide (1,14) est télescopique. 5. Engin volant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface portante (24) et les moyens pour recevoir une personne au moins (18) sont reliés de manière rigide par un châssis qui est relié à la poutre (14) en un point de liaison choisi de façon à rendre l'ensemble stable dans le vent apparent. 6. Engin volant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface portante (6) et les moyens pour recevoir une personne au moins (4) sont articulés indépendamment sur la poutre (1). 7. Engin volant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un, parmi les moyens pour recevoir une personne au moins (18) et la surface portante (24), est articulé sur la poutre (14) , l'autre étant articulé sur le premier de façon à être indépendant de la rota- tion du premier. 8. Engin volant selon l'une des revendications précédentes, dans son application à un engin nautique trac- teur à moteur hors-bord, caractérisé en ce que la poutre est reliée à l'arrière de l'engin nautique par un châssis tubu- laire (27) entourant à distance le moteur et qui est réglable télescopiquement en fonction de la taille du moteur. 9. Engin volant selon la revendication 8, caractérisé en ce que le châssis tubulaire (27) comprend trois branches (28,29) disposées en "U", les deux branches (28) parallèles étant télescopiques et munies de moyens d'attache pour la fixation du châssis à l'arrière de l'engin tracteur et l'autre branche (29) portant les moyens d'attache pour la fixation de la poutre et étant télescopique de part et d'autre dudit point d'attache. 10. Engin volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour recevoir une personne au moins sont munis d'un dispositif assurant leur horizontalité quelle que soit la hauteur de vol. 11. Engin volant selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, à sa partie basse, des patins, flotteurs (11), roues (12), ou une combinaison de ceux-ci. 12. Engin volant selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande de l'engin tracteur. 13. Engin volant selon l'une quelconque des revendica- tions prédédentes, caractérisé en ce que l'engin volant est gouvernable à l'aide de moyens à la disposition de l'utilisateur.