Brevet FR2655017A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne les dispositifs volants ultralégers motorisés, et plus spécialement de tels dispositifs comprenant une voilure de parapente reliée par des suspentes à une armature rigide sur l'une des faces de laquelle est fixé un moyen de propulsion à hélice et moteur et sur l'autre face de laquelle une structure d'attache permet d'attacher le châssis rigide sur le dos d'un utilisateur. On connaît déjà des dispositifs volants ultra-légers motorisés à voilure de parapente et châssis motorisé, par exemple tels que celui décrit dans le document FR-A-2 606 736. L'inconvénient majeur de tels dispositifs est leur poids, de l'ordre d'une quarantaine de kilogrammes, résultant principalement du poids du châssis rigide tubulaire, du poids du moteur, du poids du réservoir à essence. En outre, dans les dispositifs connus de ce type, le réservoir à essence est disposé en-dessous du moteur. I1 en résulte que, en cas de retournement de l'appareil, par suite d'un atterrissage défectueux, le réservoir se trouve au-dessus du moteur et des parties chaudes de canalisation d'échappement, et de l'essence peut s'échapper du réservoir et couler sur lesdites parties chaudes, provoquant des risques non négligeables d'incendie. La présente invention a notamment pour objet d'éviter les inconvénients des dispositifs connus, en proposant une nouvelle structure de châssis rigide pour dispositif volant ultra-léger motorisé qui permette de réduire sensiblement le poids total du dispositif, et qui diminue sensiblement les risques d'écoulement d'essence sur les parties chaudes de moteur et de canalisation d'échappement en cas de retournement du dispositif. Un autre objet de l'invention est de prévoir des moyens de protection inférieure du châssis, limitant les risques de dégradation par suite de chocs à l'atterrissage. Un autre objet de l'invention est de prévoir une structure d'attache nouvelle, augmentant sensiblement la sécurité de fixation de l'utilisateur sur le dispositif, permettant notamment à l'utilisateur de se détacher très rapidement du châssis, tout en présentant des qualités de confort optimales. Le dispositif de l'invention présente en outre l'avantage d'être démontable, et transformable pour faciliter son transport. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, le dispositif volant ultra-léger motorisé selon l'invention est tel que - le châssis rigide comprend un caisson creux étanche limité par une paroi antérieure formant la face antérieure d'appui dorsal, par une paroi postérieure formant la face postérieure, par deux parois latérales, par une paroi supérieure et par une paroi inférieure rejoignant les parois antérieure et postérieure, - la paroi supérieure du caisson comprend un orifice de remplissage obturable par un bouchon, un orifice de sortie muni de moyens de raccordement d'une canalisation de carburant, et un orifice d'admission d'air associé à des moyens de contrôle d'admission d'air, - la partie supérieure du châssis comprend des moyens d'accrochage des suspentes de voilure, - de sorte que le caisson creux sert à la fois de structure de rigidification du châssis et de réservoir de carburant. Les parois du caisson sont avantageusement formées de panneaux à structure en nid d'abeille, comportant deux plaques parallèles liées l'une à l'autre par des facettes de liaison en nid d'abeille, les plaques et les facettes étant avantageusement constituées de matières synthétiques légères telles que le Kevlar, armé de fibres de carbone. Selon un mode de réalisation préféré, le caisson est prolongé vers le bas par deux jambes latérales inférieures en forme de plaques triangulaires, disposées selon des plans inclinés sensiblement parallèles à la direction antéro-postérieure II-II de progression du disposée tif, les jambes latérales comportant chacune une base allongée vers l'arrière du dispositif, sensiblement perpendiculaire aux parois antérieure et postérieure du caisson. Chaque base de jambe latérale reçoit un sabot inférieur tubulaire amovible, formant structure de protection, le sabot étant fixé à la base par des vis avec interposition d'une couche de mousse dure. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente schématiquement, en vue de côté, un dispositif volant ultra-léger motorisé selon l'invention portant un utilisateur - la figure 2 représente le dispositif de la figure I en vue de face - la figure 3 est une vue en perspective du châssis rigide selon la présente invention, avec sa structure d'attache - la figure 4 représente le châssis en vue de face - la figure 5 représente le châssis en vue de côté ; - la figure 6 représente le châssis en vue d'arrière - la figure 7 représente le châssis vu de dessus - la figure 8 est une vue de côté en coupe longitudinale du châssis selon le plan I-I de la figure 6 ; et - la figure 9 représente un détail de réalisation de la partie inférieure de jambe du châssis. Sur les figures 1 et 2, on a représenté l'ensemble du dispositif volant ultra-léger motorisé selon l'invention. Une voilure de parapente 1 est reliée par des suspentes 2 à un châssis rigide 3 comportant une face antérieure 4 d'appui dorsal et une face postérieure 5. Un moyen de propulsion, par exemple à moteur 6 et hélice 7, est fixé à la face postérieure 5 du châssis 3 rigide. L'utilisateur 8, schématiquement représenté, est attaché sur la face antérieure 4 du châssis 3 par une structure d'attache 9 disposée sur la face antérieure 4 du châssis rigide 3. Le dos de l'utilisateur 8 est en appui sur la face antérieure 4 de châssis, et l'utilisateur est assis sur une sellette 10 faisant partie de la structure d'attache 9. Dans la présente description et dans les revendications annexées, la dénomination voilure de parapente est utilisée pour désigner tout type de voilure assurant une sustentation due à la surface portante, comme les parachutes classiques, doublée d'une sustentation de type aile planante conférée par sa forme autorisant un glissement stable dans l'air vers l'avant. La voilure peut être similaire à celles actuellement utilisées dans les parapentes pour vol de pente, comportant des canaux longitudinaux mis en pression par la vitesse de déplacement horizontal pour conférer sa rigidité à l'ensemble, en l'absence de pièces rigides accessoires. Les suspentes 2 peuvent être similaires à celles utilisées dans les parapentes pour vol de pente, et s'accrochent à des moyens d'accrochage prévus en partie supérieure du châssis rigide 3. Le châssis rigide 3, tel que représenté sur les figures 3 à 8, comprend une partie supérieure en forme de caisson 11 creux étanche limitée par une paroi antérieure 12 formant la face antérieure 4 d'appui dorsal, par une paroi postérieure 13 formant la face postérieure 5 de châssis, par deux parois latérales 14 et 15, par une paroi supérieure 16 et par une paroi inférieure 17. Le caisson 11 est généralement parallélépipédique plat, de hauteur H égale à environ 50 centimètres, de largeur L égale à environ 30 centimètres, et de profondeur P égale à environ 8 centimètres. La face antérieure 4 de châssis est avantageusement légèrement concave, comme le représente la figure 7, pour épouser la forme générale du dos de l'utilisateur. Les parois du caisson 11 sont avantageusement formées de panneaux à structure en nid d'abeille, constitués de deux plaques parallèles constituant les faces externes de paroi liées l'une à l'autre par des facettes de liaison en nid d'abeille. Les parois du caisson sont constituées de matière synthétique légère telle que le Kevlar, armé de fibres de carbone. Le caisson 11 définit ainsi un compartiment intérieur 18. La paroi supérieure 16 du caisson 11 comprend trois orifices mettant en communication ltextérieur avec le compartiment intérieur 18 : un orifice central 19, obturable par un bouchon, permettant l'introduction de carburant dans le compartiment intérieur 18 ; un orifice de sortie 20, muni de moyens de raccordement d'une canalisation 21 de carburant ; et un orifice d'admission d'air 22 associé à des moyens de contrôle d'admission d'air. Les moyens de contrôle d'admission d'air comprennent, par exemple, une vanne de fermeture actionnable par l'utilisateur, et un clapet anti-retour interdisant la sortie de carburant par ledit orifice d'admission d'air. La canalisation 21 de carburant peut être une canalisation similaire à celles généralement utilisées dans les bateaux à moteur, avec des moyens de raccordement à bille d'obturation. Le caisson est prolongé vers le bas par deux jambes latérales inférieures 23 et 24, en forme de plaques triangulaires, disposées selon des plans inclinés sensiblement parallèles à la direction antéropostérieure II-II de progression du dispositif. Les jambes 23 et 24 ont une hauteur H1 égale à 30 centimètres environ, et comportent chacune une base allongée vers l'arrière, respectivement 25 et 26, comme le représentent les figures. La longueur de chaque base est d'environ 30 centimètres. Le dispositif peut ainsi être posé sur un seul plat en reposant en équilibre sur ses bases 25 et 26. Chaque base 25 ou 26 de jambe latérale 23 ou 24 reçoit un sabot inférieur tubulaire 27 ou 28 formant une structure protégeant la base correspondante de jambe. Chaque sabot 27 ou 28 est un tube métallique, de longueur légèrement supérieure à la longueur de la base correspondante, et fixé sur la base par des vis comme le représente la figure 9 une lumière 29 est prévue dans la paroi inférieure du sabot 27, et permet l'introduction d'une vis dans un trou 30 opposé ménagé dans la paroi supérieure du sabot 27, ladite vis venant s'engager dans une partie appropriée de la base 25 de la jambe correspondante 23 de châssis. On interpose avantageusement une couche 31 de mousse dure entre le sabot 27 et la jambe correspondante 23. Les sabots 27 et 28 sont ainsi interchangeables, et peuvent âtre remplacés en cas de déformation par suite d'un choc. La partie supérieure du caisson 11 comporte deux inserts tubulaires supérieurs 32 et 33, disposés aux deux coins supérieurs du caisson, et orientés selon des axes antéro-postérieurs sensiblement parallèles à la direction de progression II-II du dispositif. Dans la structure globale de châssis rigide, telle que représentée sur la figure 3, un premier arceau 34 de protection amovible se fixe respectivement par sa première extrémité dans le premier insert tubulaire supérieur 32 et par sa seconde extrémité dans le premier sabot inférieur correspondant 27. Un second arceau de protection amovible 35 se fixe de manière similaire dans le second insert tubulaire supérieur 33 et dans le second sabot inférieur 28 correspondant. Les arceaux 34 et 35 sont ainsi disposés latéralement de part et d'autre de l'utilisateur, sur l'avant du châssis rigide 3, dans la position normale d'utilisation.Pour le transport, les mêmes arceaux 34 et 35 peuvent être fixés à l'arrière du châssis 3, assurant ainsi une protection des moyens de propulsion. Un arceau inférieur 36 est prévu pour être fixé dans les extrémités postérieures correspondantes des sabots inférieurs 27 et 28, pour former une structure de protection inférieure disposée au-dessous de l'hélice 7. De manière connue, l'hélice 7 est associée à des moyens de protection évitant que les suspentes 2 viennent s'engager dans l'hélice pendant l'étape de décollage, et éventuellement pendant l'étape d'atterrissage. La structure de protection comprend un arceau périphérique cylindrique 37, représenté sur la figure 1, pouvant se décomposer en quatre parties, et constituant un tunnel dans lequel tourne l'hélice 7, l'arceau 37 étant fixé au châssis 3 auquel il est relié par des entretoises. Comme le représente la figure 5, on s'arrange pour que l'extrémité inférieure de l'arceau périphérique 37 soit au-dessus des extrémités inférieures des jambes 23 et 24 de châssis 3. La portion développée vers l'arrière des jambes 23 et 24 constitue ainsi un premier moyen de protection de l'ensemble moteur. L'arceau de protection inférieur 36 constitue une protection complémentaire. Dans le mode de réalisation représenté, les suspentes 2 s'accrochent en des zones intermédiaires choisies des parties supérieures d'arceaux de protection 34 et 35, de sorte que les points d'accrochage sont déportés vers l'avant par rapport au caisson 11. En alternative, on peut prévoir des excroissances latérales supérieures du caisson, au bout desquelles sont accrochées les suspentes, réalisant un déport similaire vers l'avant. Pour compenser l'effort de rotation introduit par le couple de l'hélice, lors du vol, on peut répartir de manière légèrement différente la répartition des masses sur le châssis rigide 3, en prévoyant un report de poids vers la gauche. Par exemple, on peut avantageusement prévoir, pour la jambe gauche 24, une structure creuse comprenant une cavité intérieure communiquant avec le compartiment intérieur 18 du caisson 11, pour constituer une partie de réservoir à essence. L'essence contenue dans la cavité de jambe inférieure 24 participe ainsi au déport de poids et à l'équilibrage du couple d'hélice. Comme le représente la figure 3, la structure d'attache 9 selon la présente invention comprend une sellette inférieure 10 dont les bords latéraux sont suspendus à la partie supérieure de châssis rigide 3 par deux sangles de sellette 38 et 39. Par exemple, les parties supérieures des sangles de sellette 38 et 39 peuvent s'accrocher à une patte de liaison fixée en une zone appropriée des parties supérieures d'arceaux 34 et 35. La partie inférieure des sangles de sellette 38 et 39 est élargie, pour maintenir la sellette 10 en position horizontale. Une plaque de mousse 40 recouvre la face antérieure du caisson 11, depuis sa partie supérieure jusqu'à la sellette 10. Une première sangle verticale latérale 41 est disposée de manière à faire le tour de la plaque de mousse 40, son extrémité supérieure 42 et son extrémité inférieure 43 étant ramenées en partie ventrale de l'utilisateur.La partie supérieure de première sangle verticale 41 passe dans un anneau 44 fixé en partie supérieure du caisson 11, et est cousue sur elle-même au passage de l'anneau pour éviter son coulissement. La partie inférieure de la sangle 41 passe sous la partie centrale de sellette 10 à laquelle elle est solidarisée, et passe dans un anneau de passage 45 prévu en portion intermédiaire de la sangle de sellette 38. Ainsi, la sangle de sellette 38 et l'anneau 45 écartent la portion inférieure de sangle 41 qui passe au-dessus de la cuisse de l'utilisateur. De même, une seconde sangle verticale latérale 46 présente son extrémité supérieure 47 et son extrémité inférieure 48 ramenées en position ventrale ; la sangle est fixée dans un anneau supérieur 49 du caisson 11, est solidarisée en partie centrale de sellette 10, et passe dans un anneau 50 prévu dans la sangle de sellette 39. Une première sangle latérale 51 comprend une première extrémité 52 fixée en position intermédiaire sur la face latérale correspondante 14 du châssis 3, sa seconde extrémité 152 étant libre. L'extrémité supérieure 42 de la première sangle verticale 41 est fixée à la première sangle latérale au voisinage de son extrémité libre 152. De même, une seconde sangle latérale 53 relie un point de fixation latéral du châssis avec l'extrémité supérieure 47 de seconde sangle verticale 46, et comporte une extrémité libre 153. Un dispositif d'accrochage 54, solidaire de l'une des extrémités libres de sangles latérales, par exemple l'extrémité libre 152 de la première sangle latérale 51, est conformé pour solidariser de manière amovible les extrémités inférieures 43 et 48 des sangles verticales 41 et 46 et l'extrémité libre 153 de seconde sangle latérale 53. La commande du régime moteur est assurée par un levier de commande accessible par l'utilisateur, par exemple un levier articulé sur une poignée que l'utilisateur peut tenir dans la main. La poignée est reliée au moteur par un câble. Un levier de blocage peut avantageusement être prévu sur la poignée, pour bloquer à volonté le levier de commande et le maintenir en toute position choisie. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif volant ultra-léger motorisé, comprenant - une voilure de parapente (1) reliée par des suspentes (2) à un châssis rigide (3) comportant une face antérieure (4) d'appui dorsal et une face postérieure (5), - un moyen de propulsion à moteur (6) et hélice (7), fixé à la face postérieure (5) du châssis rigide (3), - une structure d'attache (9), disposée sur la face antérieure (4) du châssis rigide (3), pour attacher ledit châssis rigide (3) sur le dos d'un utilisateur, caractérisé en ce que - le châssis rigide (3) comprend un caisson creux étanche (11) limité par une paroi antérieure (12) formant la face antérieure (4) d'appui dorsal, par une paroi postérieure (13) formant la face postérieure (5), par deux parois latérales (14, 15), par une paroi supérieure (16) et par une paroi inférieure (17) rejoignant les parois antérieure et postérieure, - la paroi supérieure (16) du caisson comprend un orifice (19) de remplissage obturable par un bouchon, un orifice de sortie (20) muni de moyens de raccordement d'une canalisation (21) de carburant, et un orifice (22) d'admission d'air associé à des moyens de contrôle d'admission d'air, - la partie supérieure du châssis (3) comprend des moyens d'accrochage des suspentes (2) de voilure, - de sorte que le caisson creux (11) sert à la fois de structure de rigidification du châssis (3) et de réservoir de carburant. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois du caisson (11) sont formées de panneaux à structure en nid d'abeille, comportant deux plaques parallèles liées l'une à l'autre par des facettes de liaison en nid d'abeille. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parois du caisson (11) sont constituées de matière synthétique légère telle que le Kevlar, armée de fibres de carbone. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le caisson (11) est une structure sensiblement parallélépipédique dont la hauteur (H) est d'environ 50 centimètres. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le caisson (11) est prolongé vers le bas par deux jambes latérales inférieures (23, 24) en forme de plaques triangulaires, disposées selon des plans inclinés sensiblement parallèles à la direction antéro-postérieure (II-II) de progression du dispositif, les jambes latérales (23, 24) comportant chacune une base (25, 26) allongée vers l'arrière du dispositif, sensiblement perpendiculaire aux parois antérieure et postérieure du caisson (11). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque base (25, 26) de jambe latérale reçoit sabot inférieur tubulaire (27, 28) formant structure de protection, le sabot (27, 28) étant fixé à la base correspondante (25, 26) par des vis avec interposition d'une couche de mousse dure (31). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que: - deux inserts tubulaires supérieurs (32, 33) sont prévus aux deux coins supérieurs du caisson (11), disposés selon des axes antéro-postérieurs, - un premier arceau de protection amovible (34) se fixe en avant du châssis rigide (11) respectivement par sa première extrémité dans un premier insert tubulaire supérieur (32) et par sa seconde extrémité dans un premier sabot inférieur correspondant (27), - un second arceau (35) de protection amovible se fixe en avant du châssis de manière similaire dans le second insert tubulaire supérieur (33) et le second sabot (28) correspondant. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les arceaux de protection amovibles (34, 35) peuvent aussi se fixer en arrière du châssis rigide (11), pour le transport et la protection du moyen de propulsion. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un arceau inférieur (36) fixé dans les deux extrémités postérieures des sabots inférieurs tubulaires (27, 28), assurant la protection inférieure du moyen de propulsion. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la jambe inférieure gauche (24) comprend une cavité intérieure communiquant avec le compartiment intérieur (18) du caisson (11), pour constituer une partie de réservoir à essence. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la structure d'attache (9) comprend - une sellette inférieure (10) dont les bords latéraux sont suspendus à la partie supérieure de châssis rigide (3) par deux sangles de sellette (38, 39), - une première sangle verticale latérale (41) dont l'extrémité supérieure (42) et l'extrémité inférieure (43) sont ramenées en partie ventrale devant l'utilisateur, dont la partie supérieure passe dans un anneau (44) fixé en partie supérieure du caisson (il), dont la partie inférieure passe sous la partie centrale de sellette (10) à laquelle elle est solidarisée, - une seconde sangle verticale latérale (46), dont l'extrémité supérieure (47) et l'extrémité inférieure (48) sont ramenées en partie ventrale devant l'utilisateur, dont la partie supérieure passe dans un anneau (49) fixé en partie supérieure du caisson, dont la partie inférieure passe sous la partie centrale de sellette (10) à laquelle elle est solidarisée, - chaque sangle verticale (41, 46) passant, entre la sellette (10) et ltextrémité inférieure (43, 48, dans un anneau de passage (45, 50) prévu dans la sangle de sellette correspondante (38, 39), - une première sangle latérale (51) dont une première extrémité (52) est fixée en portion intermédiaire de face latérale du châssis (11), et dont la seconde extrémité (152) est libre, l'extrémité supérieure (42) de la première sangle verticale (41) étant fixée à la première sangle latérale (51) au voisinage de son extrémité libre (152), une seconde sangle latérale (53) reliant de manière similaire une portion intermédiaire de la seconde face latérale du caisson (11) et la seconde sangle verticale (46), sa seconde extrémité (153) étant libre, - un dispositif d'accrochage (54), solidaire de l'une (152) des extrémités de sangle latérale (51), et adapté pour solidariser de manière amovible les trois autres extrémités (153, 43, 48) de sangles.