Brevet FR2666668A1 — publié le 19920313

Appareil de contrôle d'altitude pour véhicule ailé à effet de sol La présente invention concerne un appareil de contrôle d'altitude destiné à un véhicule ailé qui se déplace par effet de sol. Plus particulièrement, cette invention se rap- porte à un appareil de contrôle d'altitude pour ce type de véhicule ailé qui vole à très basse altitude en uti- lisant l'effet de sol produit entre le fuselage et les ailes et la surface de l'eau, et permettant de faire entrer dans la catégorie des vaisseaux ou navires selon les lois et réglementations en vigueur au Japon. Hormis les moyens de transport au sol classiques, les moyens de transport au sol classiques sont utilisés pour l'acheminement de personnes et de marchandises tels que les moyens de transport sur eau comprenant diffé- rents types de vaisseaux et des moyens de transport aériens comprenant les aéronefs (avions), hélicoptères et dirigeables Les moyens de transport sur eau et par air jouent des rôles très importants dans la liaison entre les principales îles avec les îles éloignées dans un pays comme le Japon et entourées de mer. Il est bien connu qu'un vaisseau de grande taille est capable de transporter des passagers et des marchandises en grand nombre ou en grande quantité à la fois mais ne peuvent se déplacer avec une rapidité suffisante Pour répondre à cet inconvénient, des propositions variées ont été soumises telles que l'utilisation d'un mécanisme de propulsion par réaction du vaisseau à la place de la propulsion par hélice classée en prévoyant des rotors extérieurs ou en cons- truisant une structure de vaisseau du type catamaran pour vaincre la trainelle d'ondes Cependant, ces types de vaisseaux perfectionnés se déplacent encore beaucoup moins rapidement que les aéronefs. Par ailleurs, les aéronefs bien que plus rapi- des, présentent des limitations quantitatives importan- tes dans le transport des passagers et des marchandises. Dans ce but, on a construit des avions de grande capacité pour le transport de masse et un grand nombre d'entre eux sont déjà en service Ces avions de grande capacité sont cependant en général de conception complexe, consomment une grande quantité de carburant et ils sont en outre soumis à des contraintes réglemen- taires de sécurité, de loin plus sévères que celles s'appliquant aux vaisseaux, en raison de leur aptitude à voler à grande altitude. Des propositions ont été soumises dans diffé- rents domaines pour réaliser un nouveau moyen de trans- port qui combine à la fois les avantages de la capacité de transport de masse des vaisseaux et la vitesse élevée des aéronefs Parmi ces propositions, on peut citer la technique connue qui est désignée de façon générale sous l'appellation de "machines sur coussins d'air" Cette technique met en oeuvre un coussin d'air à haute pression produit entre le fuselage et les ailes d'un aéronef et le sol ou la surface de l'eau lorsque l'aéronef vole à très basse altitude, cet effet étant appelé "effet de sol" Bien que ce véhicule ailé à effet de sol soit de façon générale utilisé principalement pour les vols à très basse altitude au-dessus de la surface de l'eau telle que celle de la mer ou d'un lac, cet effet est néanmoins habituellement appelé effet de sol et non pas effet d'eau. Les véhicules utilisant l'effet de sol précité y comprennent également les véhicules à coussin d'air Ces derniers sont classés en deux catégories: le système aérostatique et le système aérodynamique Le premier type se rapporte à des moyens de transport du type des aéroglisseurs dans lesquels de l'air à haute pression est amené positivement dans l'espace défini entre le dessous du corps et la surface de l'eau ou sol et qui est entouré par la jupe ou paroi latérale du véhicule soulevant ainsi le corps légèrement au-dessus de la surface de l'eau Par ailleurs, ce dernier type se rapporte au véhicule à effet de sol lui-même dont il est fait état ici et qui vole comme un avion en utilisant la portance produite au niveau des ailes lorsqu'il se déplace et qui est de façon générale classé selon la configuration en type "à ailes de pression dynamique", en type à "écoulement canalisé" et en type "oiseau de mer". Le véhicule à effet de sol a une consommation de carburant considérablement réduite grâce à la portance accrue produite par l'effet de sol par rapport à l'ampleur de sa charge vive et il peut voler à basse altitude, maintenant ainsi une très petite distance entre la surface de l'eau et le fuselage Ces particularités ont pour effet de réduire les conséquences éventuelles d'un accident, ce qui fait de cet engin un véhicule très sûr Il peut par conséquent servir au mieux de moyen de transport en navette Lorqu'il s'agit d'acheminer des passagers et des marchandises en grand nombre ou en grandes quantités à vitesse élevée entre la terre ferme et des îles éloi- gnées comme cela a été décrit ci-dessus. Ce véhicule entre en principe dans la catégorie des aéronefs, c'est-àdire qu'il se déplace dans l'air sans aucun contact physique avec le sol ou la surface de l'eau Le fuselage et les ailes ne sont espacés de la surface de l'eau ou du sol que d'une distance suffisante pour obtenir l'effet de sol précité La Règlementation "Japanese Aviation Act" définit un aéronef comme étant un "avion, un giravion, un planeur, un dirigeable ou autre appareil pouvant être utilisé pour l'aviation tel que cela est prévu par l'ordonnance gouvernementale". Par conséquent, le véhicule ailé à effet de sol est considéré comme un aéronef par la "Aviation Act" au Japon, de sorte que la qualification des pilotes et autres exigences telles que l'entretien et l'inspection doivent se conformer aux mêmes exigences rigoureuses que celles en vigueur pour les avions en général et se trouvent sous la stricte surveillance des autorités compétentes. Comme cela a été décrit, en raison de son statut juridique en tant qu'aéronef, le véhicule ailé à effet de sol se trouve confronté à la barrière juridique qui l'empêche, contrairement au vaisseau, d'être facilement exploité. Par ailleurs, les restrictions juridiques sur les vaisseaux dans différents pays y compris au Japon sont sensiblement moins rigoureuses que celles s'appli- quant aux aéronefs, et les qualifications et exigences concernant la licence de pilote, l'entretien à l'ins- pection des vaisseaux sont moins strictes Si le véhicule ailé à effet de sol parvient à être considéré juridiquement comme un vaisseau on peut s'attendre à ce qu'il acquière une popularité aussi bien au Japon qu'à l'étranger en tant que moyen de transport en navette ou similaire. Par conséquent, un but de la présente invention est de fournir un moyen mis au point à la lumière des considérations précitées et pouvant transporter des passagers et des marchandises en grand nombre et en grandes quantités, à vitesse élevée et compte tenu des limitations prévues par la réglementation "Japanese Aviation Act", et qui permet de considérer juridiquement ce véhicule comme un "vaisseau" en maintenant constamment en liaison le fuselage du véhicule avec la surface de l'eau par un quelconque moyen physique et en contrôlant automatiquement le vol pour empêcher que le véhicule ne vole librement au-dessus de la surface de 1 'eau. Pour résoudre les problèmes précités et attein- dre le but fixé, la présente invention fournit un appa- reil de contrôle d'altitude pour un véhicule à ailes à effet de sol qui se déplace à très faible altitude au-dessus de la surface de l'eau en utilisant l'effet de sol produit entre son fuselage et les ailes et la surface de l'eau, comprenant: un capteur maintenu constamment en contact avec la surface de l'eau pendant son déplacement, destiné à fournir des informations sur la distance entre la surfa- ce de l'eau et le fuselage à un système de contrôle du véhicule; et un moyen de liaison destiné à relier mécanique- ment le capteur au véhicule, et un dispositif élévateur commandé par un système de manoeuvre qui est actionné en fonction des informations provenant du capteur de distance entre la surface de l'eau et le fuselage pour permettre au véhicule de voler tout en maintenant une distance constante entre la surface de l'eau et son fuselage. Comme cela a été décrit ci-dessus, étant donné que le présent appareil de contrôle d'altitude destiné à un véhicule ailé à effet de sol est essentiellement muni d'un moyen destiné à assurer une liaison mécanique entre le véhicule et la surface de l'eau, le véhicule est en permanence physiquement relié à la surface de l'eau, de sorte qu'il peut être considéré juridiquement au Japon par exemple comme un "vaisseau" et non comme "aéronef". Par conséquent, les réglementations juridiques s'appliquant aux vaisseaux, plus souples que celles afférentes aux aéronefs, peuvent s'appliquer entièrement aux véhicules ailés à effet de sol, facilitant ainsi l'obtention des qualifications pour le pilote et d'autres conditions telles que l'entretien et l'inspection En outre, étant donné que le présent vé- hicule ailé à effet de sol peut être utilisé au mieux en tant que moyen de transport en navette pour relier la terre ferme à des îles éloignées, on peut s'attendre à ce que cet appareil acquière une popularité tant au Japon que dans le monde entier. Lorsque l'altitude du véhicule ailé à effet de sol dépasse le niveau prédéterminé au cours de son vol, une instruction est envoyée au système de manoeuvre en fonction de l'information provenant du capteur pour permettre au dispositif élévateur de maintenir le fuselage automatiquement à l'altitude souhaitée On peut par conséquent piloter un véhicule ailé à effet de sol à des vitesses de 200 à 500 km/h, indépendamment de la hauteur des vagues et de la traînée. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un mode de réalisation du véhicule ailé à effet de sol utilisant l'appareil de contrôle d'altitude selon la présente invention. Le véhicule ailé à effet de sol désigné en 10 à la figure 1 étant bien connu per se, on se dispensera de le décrire en détail Le véhicule 10 présente un bras télescopique 12 monté sur le dessous du fuselage et dont une partie s'étend obliquement vers le bas à partir de l'arrière du fuselage De façon plus spécifique, avec l'extrémité supérieure du bras 12 fixée sur un mécanisme d'amortisseurs 14 à pression hydraulique ou oléohydraulique, le bras 12 s'étend obliquement vers le bas à l'état amorti et il rentre pour devenir aussi court que possible comme cela est montré à la figure 2 lorsque le véhicule ailé à effet de sol est amarré pour flotter sur l'eau Lorsque l'on met en route le véhicule et qu'il décolle de la surface de l'eau sous l'effet de sol précité, le bras 12 est apte à sortir automatiquement de façon oblique vers le bas à partir de l'arrière du fuselage. Le bras télescopique 12 comporte un flotteur 16 prévu sur l'autre extrémité et dont le but est de demeurer constamment à flot sur l'eau pendant que le véhicule ailé à effet de sol 10 navigue ou lorsqu'il est amarré Le flotteur 16 comporte un capteur 20 logé dans celui-ci et qui détecte la distance entre la surface de l'eau et le fuselage du véhicule ailé à effet de sol 10 et fournit les informations de distance à un système de manoeuvre 18 prévu dans le véhicule ailé 10 Différents principes opérationnels tels que celui du système de la distance au laser, le système ultrasonique, le système à ondes ultracourtes et un système à capacitance peuvent sélectivement s'appliquer au capteur 20 pour la détection de distance selon la configuration spécifique. Le bras télescopique 12 servant de moyen de liaison mécanique du véhicule ailé à effet de sol 10 à la surface de l'eau peut être remplacé par un fil enroulable ou similaire. REVENDICATIONS 1 Appareil de contrôle d'altitude pour un véhicule ailé à effet de sol ( 10) utilisant un effet de sol produit entre son fuselage et les ailes et la sur- face de l'eau pour voler à très faible altitude au-dessus de la surface de l'eau et qui est caractérisé en ce qu'il comprend: un capteur ( 20) maintenu en contact constant avec la surface de l'eau pendant la navigation, destiné à envoyer des informations concernant la distance entre la surface de l'eau et le fuselage à un système de manoeuvre ( 18) du véhicule ( 10); un moyen de liaison ( 12) destiné à relier méca- niquement le capteur ( 20) au véhicule ( 10), et un dispositif élévateur commande par un système de manoeuvre ( 18) et actionné en fonction des informations provenant du capteur ( 20) concernant la distance entre la surface de l'eau et le fuselage pour permettre au véhicule de voler en maintenant une dis- tance constante entre la surface de l'eau et le fusela- ge. 2 Appareil de contrôle d'altitude pour un véhicule ailé à effet de sol selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur ( 20) est monté dans un flotteur ( 16). 3 Appareil de contrôle d'altitude pour un véhicule à effet de sol selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le moyen de liaison mécanique ( 12) des- tiné à relier le capteur ( 20) au véhicule ailé à effet de sol ( 10) comprend un bras télescopique.