Brevet FR2659620A1 — publié le 19910920

L'invention concerne un procédé consistant à créer un débit d'air régénéré continuellement, de température contrôlée, propulsé verticalement en sens inverse de la pesanteur canalisé par un conduit divergent de sorte que la vitesse de l'air décroisse en fonction de l'altitude entre deux valeurs encadrant une vitesse de référence suffisante pour maintenir en équilibre une personne en position de chute libre, sans appui ferme. Elle a également pour objet un banc de simulation des évolutions de 1 à 8 parachutistes en chute libre à des fins d'apprentissage, formation, entraînement de parachutistes confirmés, animation de parcs d'attractions ou autres. L'apprentissage et le perfectionnement du vol en chute libre s'effectuent par simulation au sol, suivie de mise en situation réelle qui nécessite un largage en altitude par un avionS pour des séquences de durée-faible (qénérallement inférieure à la minute) inscrites chacune dans un cycle de l'ordre d'une heure comprenant embarquement, ascension de l'avion, séquence de chute, vol sous voile, retour aux ins tallations, pliaqe du parachute ; séquences tributaires des conditions météorologiques et d'un coût élevé. Le développement du parachutisme mondial, la recherche de réduction du cout de formation des militaites parachutistes, la multiplication des parcs d'attraction1 orientent les recherches de plusieurs sociétés ou organismes vers des projets de bancs d'entrainement au soli simulant au plus près les conditions de vol en chute libre. Ces conditions sont caractérisées par une vitesse de chute variable, fonction de la corpulence du parachutiste et de sa position Celui-ci peut modifier cette vitesse en changeant d attitude, par des mouvements du corps, ce qui permet d'effectuer des vols en groupe. La maîtrise de la vitesse de chute est donc primordiale pour la pratique du parachutisme. Dans la présente invention le flux d'air continuellement régénéré et de température contrôlée, voit sa vitesse varier de telle sorte qu'elle diminue lorsque la hauteur croit. Elle passe d'une valeur supérieure à 61 m/s (vitesse supposée maximum d'un parachutiste en chute libre) au niveau inférieur de la zone utile, à une valeur de l'ordre de 50 m/s (vitesse supposée minimum d'un parachutiste en chute libre) au niveau supérieur. Cette plage de vitesse est obtenue par variation des sections horizontales du conduit divergent (1) de 95% (S1) à 110% (S3) de la section nominale (S2) Dans une telle installation, tout utilisateur, quelle que soit sa traînée, trouve naturellement une hauteur d'équilibre pour chacune des positions adoptées.Ceci lui permet de faire varier sa vitesse théorique de chute, simuler de nombreux mouvements et préparer des vols en groupe Les conditions de sécurité sont excellentes puisque les conséquences d'un faux mouvement se résument à un changement d'altitude jusqu'au nouveau niveau d équilibre Ceci favorise la formation de parachutistes novices et autorise l'exploitation de nouveaux créneaux commerciaux sous la forme d'installations de parcs d'attractions ou de zones d'animation pouvant être fréquentées par tout client sans initiation préalable Les parachutistes confirmés et les compétiteurs peuvent réaliser de nombreuses évolutions dans des conditions similaires aux situations réelles telles qu'approches et figures de groupes, pour un prix de revient nettement inférieur.Les séquences d'une durée largement supérieure à l'entraînement en chute libre sont ainsi possibles quelles que soient l'heure, la saison et les conditions météorologiques. L'invention réalise les conditions énonces ci-dessus au moyen d'un conduit (1) aux formes de révolution, d'axe vertical et de diamètre croissant avec l'altitude. La généra tice (2) du tronc de cône ainsi créé peut âtre une courbe ou une ligne brisée et présente un segment parallèle à l'axe ce qui ménage une zone d'utilisation à vitesse constante. Ce conduit (1) est réalisé de façon que l'angle a (3) de plus qrande pente formé par un plan tangeant en tout point de sa paroi interne (2) et la verticale n'excède pas la valeur limite autorisant le maintien d'une vitesse de l'air quasiment constante sur toute la surface interne d'une section horizontale du conduit (1).Le diamètre de cette zone est calculé pour obtenir une vitesse de l'air proche de 58 m/s dans des conditions normales d'utilisation de la soufflerie, valeur qui correspond à la vitesse moyenne de chute d'une majorité de parachutistes. En pratique le diamètre de cette zone de forte fréquentation (F. encadrant S2) peut varier, selon les installations, d'un minimum praticable de 2 00 m à un maximum économiquement admissible évalué à 6 m environ. En effet, toute autre chose étant égale par ailleurs, la puissance varie comme la surface horizontale du conduit (1) (rayon au carré) et se situe pour 6 m aux environs de 5000 KW. Le diamètre d'entrée de l'air est inférieur de 2.5 à 17% au diamètre de la zone de forte fréquentation.Le diamètre de sortie de l'air est supérieur d'au moins 5% au diamètre de la zone de forte fréquentation. L'ensemble soufflerie comprend un groupe moto-propulseur (4) composé d'une ou plusieurs unités qui souffle dans la partie basse du conduit (1), selon la direction verticale, de façon à assurer une vitesse de 58m/s dans la zone de forte fréquentation (F). Un dôme (5) coiffant le conduit dans sa partie supérieure, dévie le flux d'air vers la partie basse de l'installation pour établir un régime de circulation de l'air en circuit fermé. L'air est canalisé dans sa phase descendante par un conduit de récupération (6). Le dessin schématique annexé présente à titre d'exemple une réalisation de l'invention, sous la forme d'une vue en coupe. Ici, le conduit de descente de l'air (6) de diamètre supérieur au conduit de montée (1) de l'air entoure et contient celui-ci sur toute sa hauteur. Les formes du dôme (5) sont définies pour obtenir une répartition de vitesse constante en tout point d'une même section horizontale dans la veine ascensionnelle. L'élévation de température de l'airs due aux pertes de charge. peut justifier la mise en place d'un échangeur thermique (7) qui maintient celle-ci dans une plage compatible avec le confort des usagers. Une bouche d'évacuation (8) et des grilles d'admission (9) permettent le renouvellement progressif de l'air, qarantissant ainsi une composition correcte en oxygène, azote et gaz carbonique de façon durable. sans arrêt de l'installation. A titre de variante, des installations à circulation d'air en circuit ouvert ou circuit fermé partiel pourraient servir au meme usage, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, si son principe de création de la veine ascensionnelle est adoptée. REVENDICATIONS 1) Procédé de simulation de chute libre ou similaire, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble générateur (4) d'un débit d'air A, régénéré continuellement de température contrôlée, et propulsé selon une direction verticale orientée en sens inverse de la pesanteur, à l'intérieur d'un conduit divergent (1), procurant ainsi une vitesse décroissante de la veine d'air, de sa partie inférieure à sa partie supérieure. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'une section horizontale du conduit divergent (1) est une fonction croissante de l'altitude à partir de l'embouchure (S1) jusqu'à la sortie d'air (S3). 3) Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'angle a (3) de plus grande pente formé par un plan tangeant en tout point de la paroi interne du conduit (1) et la verticale n'excède pas la valeur limite autorisant le maintien de la vitesse de l'air quasiment constante sur toute la surface interne d'une section horizontale du conduit (1). 4) Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le débit d'air en régime de fonctionnement stable, définisse un flux dont la vitesse décroissante dans le conduit divergent (1) varie entre deux limites encadrant une vitesse de référence, obtenue à l'inte- rieur du conduit (1) dans une zone F dite de "forte fréquen tation". 5) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'il comprend : un ensemble générateur (4), un conduit divergent 1)r un ou plusieurs accès (12) de sorte que les dimensions autorisent le passage d'une personne au moins1 pour entrer ou sortir du conduit. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la surface de l'embouchure (sol) du conduit (1) est in férieuz ou égale à 95% de celle de la section (S2) de la zone dite de forte fréquentation F. 7) Dispositif selon 3a revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que la surface de sortie d'air (S3) du conduit (1) est supérieure ou égale à 110% de celle de la section (S2) de la zone de forte fréquentation F.