Brevet FR2762292A1 — publié le 19981023

"SYSTèME ET PROCEDE D'ASSISTANCE AU DECOLLAGE D'AERONEFS, ET PORTE-AVIONS EQUIPE DE CE SYSTèME" La présente invention concerne un système d'assistance au décollage d'aéronefs. Elle vise également un procédé mis en oeuvre dans ce système ainsi que des porte-avions pourvus de ce système. Pour prendre leur envol, les avions doivent rouler sur une piste pendant le temps nécessaire pour acquérir une vitesse leur permettant de quitter le sol et de se soutenir en vol. I1 en résulte une longueur de piste d'autant plus grande que l'avions est lourd et sa prise de vitesse lente. En pratique, il est nécessaire de disposer de pistes de plusieurs centaines de mètres, voire jusqu'à deux à trois kilomètres pour la navette spatiale. I1 n'y a actuellement pas d'autres moyens de réduire cette longueur de piste que par une conception spéciale de l'avion en faisant un avion à décollage court, ou par l'emploi d'un équipement particulier au sol, tel que la catapulte, ou encore par un aménagement spécial de la piste consistant en un relèvement de son extrémité. Les deux derniers procédés au sol sont utilisés par la marine de guerre sur les porte-avions. L'usage des deux procédés au sol est cependant restreint non seulement aux avions militaires mais encore à ceux d'un type relativement léger tels que des chasseurs et chasseurs-bombardiers. La plate-forme des porte-avions ne peut servir de pont d'envol aux avions gros porteurs ni aux avions civils car ces appareils nécessitent pour décoller une longueur de piste excédant de loin la distance maximale de 300 mètres que peuvent offrir les plus puissants de ces navires. Le rôle militaire des porte-avions s'en trouve réduit d'autant. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un système d'assistance au décollage d'un aéronef permettant de réduire significativement la distance nécessaire au décollage. Suivant l'invention, le système d'assistance au décollage d'un aéronef à partir d'une piste de décollage est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bande mobile agencée pour recevoir les roues de l'aéronef et faisant partie intégrante de la piste de décollage, et des moyens pour entraîner à vitesse variable cette bande mobile dans la même direction que celle du décollage de l'aéronef, ces moyens d'entraînement étant commandés de sorte que l'aéronef atteigne une vitesse résultante suffisante pour décoller avant d'avoir atteint l'extrémité desdites bandes mobiles. La présente invention rend ainsi possible le décollage de tous les avions sur la distance d'envol disponible sur un porte-avions. En effet, la vitesse de décollage requise en termes d'aérodynamique est atteinte en ajoutant à la vitesse propre de décollage de l'aéronef la vitesse d'entraînement de la bande mobile. Il s'y ajoute la vitesse du navire face au vent et la vitesse du vent, comme il est traditionnellement procédé pour faciliter le décollage des avions sur porte-avions. A titre d'exemple, si le décollage nécessite une vitesse de 260km/h, celle-ci sera atteinte en bout de piste par un avions roulant à 100km/h sur une piste circulant elle-même par rapport au sol fixe à une vitesse d'entraînement de 160km/h. Le pilote d'un avion bénéficiant du système d'assistance au décollage selon l'invention n'est ainsi plus soumis au choc physiologique et à la tension psychologique induits par le catapultage. Il n'est alors pus nécessaire de prévoir un apprentissage spécifique actuellement nécessaire aux pilotes de l'aéronavale. Par ailleurs, le porte-avions équipé d'un système selon l'invention est revalorisé dans son rôle militaire puisqu'il devient possible d'en faire décoller tous les types d'avions civils ou militaires comme d'un aérodrome. Le système d'assistance au décollage selon l'invention n'exige pas une technologie aussi sophistiquée que celle de la catapulte dont les capacités sont de plus limitées à un type d'avions relativement légers. L'installation du système selon l'invention ne requiert que des moyens mécaniques traditionnels, d'où une réduction des coûts par rapport à la solution technique de la catapulte. Par ailleurs, le système selon l'invention peut permettre le décollage de plusieurs avions en ligne frontale ou en échelle, dans des intervalles de temps extrêmement rapprochés, par exemple l'un derrière l'autre. Le système permet le décollage d'avion lourd car il peut être constitué de plusieurs voies parallèles supportant chacune un train d'atterrissage de l'avion, ces voies pouvant être chacune d'un seul tenant ou bien formées de tronçons successifs plus ou moins courts, de manière à ce que chacun ne supporte qu'une seule roue du train d'atterrissage si l'avion est très lourd, cette disposition permet de n' avoir besoin que d'une motorisation modérée pour chacune des voies ou tronçon de voies. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en coupe simplifie d'un tapis roulant mis en oeuvre dans un système selon l'invention; - la figure 2 représente un premier exemple de réalisation d'un système selon l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective d'un système selon l'invention; - la figure 4 illustre un premier exemple de réalisation des moyens d'entraînement mis en oeuvre dans un système selon l'invention; - la figure 5 illustre un second exemple de réalisation des moyens d'entraînement mis en oeuvre dans un système selon l'invention; et - la figure 6 est une vue simplifiée d'un porte avions pourvu d'un système selon l'invention. La bande mobile 10 d'un système 1 d'assistance au décollage 1 selon l'invention, réalisée sous la forme d'un tapis roulant, circule sur un lit de rouleaux passifs 11, 16, 18 mobiles sur eux-mêmes et séparés, reposant sur un lit de billes 17, en référence à la figure 1. Cette bande mobile 10 s'enroule autour d'un point-voûte 15 et est entraînée par un troisième rouleau 12 situé sous la voûte 15 portant le châssis sur lequel sont montés, sur le lit de billes 17, les rouleaux passifs 11, 16, 18 supportant la surface supérieure du tapis 10. Des rouleaux latéraux 13, 14 disposés aux deux extrémités de la voûte 15, assurent un écartement approprié du tapis 10 par rapport à la voûte 15. Le rouleau d'entraînement 12 sous lequel passe l'enroulement inférieur du tapis 10, est mû à son prolongement sur le côté dépassant de la voûte 15, par l'arbre d'un moteur représenté en figure 4. Ce tapis roulant 10 est en matériau souple, éventuellement renforcé dans sa structure par un armature en treillis métallique, suffisamment résistant pour supporter d'être tiré en portant le poids d'un avion. Le tapis 10 peut être d'un seul tenant, c'est à dire aussi long que la distance nécessaire pour permettre à l'avion roulant dessus d'atteindre la vitesse de décollage nécessaire en ajoutant sa vitesse à celle du tapis sur lequel il roule. Vu la force de traction nécessaire et vu la résistance à la traction du tapis roulant portant le poids de l'avion, il est plus facile de disposer, en référence à la figure 2, d'une piste mobile 2 composée d'une pluralité de tapis roulants successifs 21, 22, 23, 24 de courte longueur, disposés transversalement à l'axe de la piste, mus chacun soit par un moteur propre 211, 221, 231, 241, soit tous reliés entre eux, soit pour plusieurs d'entre eux, et mus par un ou plusieurs moteurs. La piste mobile 2 fait partie intégrante d'une piste fixe 20. Chaque tapis 21, 22, 23, 24 est pourvu d'un dispositif d'entraînement 210, 220, 230, 240 associé à une voûte 212, 222, 232, 242. Chacun des tapis roulants successifs 21, 22, 23, 24 formant la voie mobile de décollage 2 peut tourner à la même vitesse que les autres ou bien à une vitesse supérieure à celle du tapis précédent, de manière à ce que le dernier tapis tourne à la vitesse nécessaire pour compléter celle de l'avion et lui permettre de quitter le sol. Un système d'assistance au décollage 3 selon l'invention peut aussi comprendre sur une piste 30 plusieurs voies parallèles 31, 32, 33 formées d'une succession de tapis roulants dont chacun peut éventuellement ne porter que le poids de la seule partie de l'avion 34 correspondant à une ou des roues 341, 342, 343 du train d'atterrissage roulant sur elle, comme l'illustre la figure 3. Dans un mode particulier de réalisation d'un mécanisme d'entraînement d'un tapis 40 d'un système d'assistance au décollage 4 selon l'invention, illustré par la figure 4, le tapis 40 est supporté par un ensemble de rouleaux passifs 410, 411, 412, 413 dont les axes 430, 431, 432, 433 sont maintenus à leurs extrémités par des dispositifs de maintien 420, 421, 422, 423. Le tapis 40 est maintenu à l'écart de la voûte 45 par des rouleaux latéraux 46, 47 et est entraîné par un rouleau d'entraînement 44 mû par un moteur 41 via une courroie d'entraînement 42. Dans un autre mode de réalisation des moyens d'entraînement au sein d'un système d'assistance au décollage 5, en référence à la figure 5, le tapis roulant 50, au lieu d'être actionné par un rouleau placé sous la voûte autour de laquelle le tapis est enroulé, est entraîné par deux rouleaux d'extrémité 55, 56 du tapis eux-mêmes mus soit chacun par un moteur 51, 57 synchronisé avec le rouleau de l'autre extrémité, soit par un seul moteur en étant reliés l'un à l'autre par câble, chaîne ou courroie 550. De même, pour accroître l'adhérence du tapis 50 et faciliter sa rotation, celui-ci peut être strié sur sa surface intérieure 52 pour être engrené par les stries 54, 58 que portent le ou les rouleaux d'entraînement, en référence à la figure 5. Dans le cas d'avions très lourds, on peut avantageusement prévoir une double ou quadruple motorisation par tapis roulant. Les tapis roulants peuvent être lisses ou dentés sur la surface interne et être engrenés par les deux rouleaux d'extrémité de bande, seuls actifs, qui sont reliés à un rouleau central passif qui renforce au centre la rotation des rouleaux d'extrémité. Un système d'assistance au décollage 6 selon l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre sur un porte-avions 100, comme l'illustre la figure 6. La piste 60 ainsi équipée est constituée d'un ensemble de tapis mobiles 61 pourvus de mécanismes d'entraînement 62. Ces tapis mobiles sont conçus et agencés de façon à recevoir les différents types d'aéronefs 34 utilisant ce porte-avions. Les vitesses d'entraînement nominales 63 d'une succession de tapis sur la longueur de la piste 60 sont croissantes, par exemple dans une gamme de vitesse allant de 130km/h à 260km/h. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. L'invention revalorise le porte-avions dans son rôle militaire tactique et stratégique. Elle permet à un navire comme à toute structure flottante équipée selon l'invention de faire décoller des avions civils avec passagers. REVENDICATIONS 1. Système (1 à 6) d'assistance au décollage d'un aéronef (34) à partir d'une piste de décollage (20, 30, 60), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bande mobile (10, 21 à 24, 31 à 33, 40, 50, 61) agencée pour recevoir les roues (341 à 343) de l'aéronef (34) et faisant partie intégrante de la piste de décollage (20, 30, 60), et des moyens (211, 221, 231, 241; 41 à 44; 51 à 55; 65) pour entraîner à vitesse variable ces bandes mobiles (10, 21 à 24, 31 à 33, 40, 50, 61) dans la même direction que celle du décollage de l'aéronef (34), ces moyens d'entraînement (211, 221, 231, 241; 41 à44; 51 à 55; 65) étant commandés de sorte que l'aéronef (34) atteigne une vitesse résultante suffisante pour décoller avant d'avoir atteint l'extrémité desdites bandes mobiles (10, 21 à 24, 31 à 33, 40, 50, 61). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes mobiles sont réalisées sous la forme d'un ensemble de tapis roulants. 3. Système (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bande mobile (210) entoure un pont-voûte (212) et est supportée par un ensemble de rouleaux (213). 4. Système (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque bande mobile (40) est entraînée par un rouleau motorisé (44). 5. Système 2, 3, 6) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de tapis roulants disposés séquentiellement dans l'axe de la piste (20, 30, 60). 6. Système (2, 3, 6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pluralité de tapis roulants disposés transversalement à l'axe de la piste (20, 30, 60). 7. Système (2, 3, 6) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les tapis roulants sont entraînés en synchronisme. 8. Système (6) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tapis roulants sont entraînés selon des lois de vitesse spécifiques à chaque tapis roulant, de sorte que les vitesses d'entraînement respectives des tapis successifs sont croissantes. 9. Système (1 à 6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes mobiles sont réalisées dans un matériau souple. 10. Système (1 à 6) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau souple est renforcé dans sa structure par une armature en treillis métallique. 11. Système (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent des rouleaux d'entraînement (410, 413) dont la surface extérieure est striée et en ce que la surface intérieure des bandes mobiles (40) est striée. 12. Procédé d'assistance au décollage d'un aéronef (34) à partir d'un piste de décollage (20, 30, 60) mis en oeuvre dans le système selon l'une quelconque des revendications précédentes. 13. Porte-avions (100) comprenant un système (6) d'assistance au décollage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.