Brevet FR2821059A1 — publié le 20020823

La présente invention concerne un aéronef possédant une capacité d'emport conséquente mu par la seule énergie solaire. Il existe déjà des drones solaires développés par la NASA qui ne peuvent atteindre, à cause de la rareté de l'énergie photovoltaïque, que des vitesses-et donc des portances-très faibles, d'ou une capacité d'emport très réduite La nécessité d'optimiser démesurément la portance par un allongement important conduit à concevoir des aéronefs de très grandes envergures ayant des ailes peu large. Au total, ces appareils offrent au soleil une surface de capteurs photovoltaïques plutôt restreinte pour un encombrement maximal. Le concept novateur de l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il s'agit en fait de construire une aile volante hybride du drone solaire et du ballon dirigeable. Volumineuse et la plus aérodynamique possible, elle possède un intrados composé de cellules photovoltaïques (1), un intérieur rempli d'hélium (2) et un extrados transparent pour permettre le passage des photons (3). Ainsi, elle produit l'énergie nécessaire à faire tourner les moteurs servant principalement à l'emport de la masse utile (la masse globale de l'aile à vide étant légèrement positive). L'optimisation de la structure vient de la multifonctionnalité de l'aile qui allie légèreté et aérodynamisme, tout en produisant elle même, l'énergie nécessaire à son avancement. Au sol, les batteries permettent d'alimenter d'autres appareils électriques. Selon des modes particuliers de réalisation et les dimensionnements retenus : -les hélices seront plus ou moins nombreuses. -les hélices seront positionnées à l'avant ou à l'arrière de l'aile. - la gouverne de lacet sera classique ou remplacée par un différentiel de puissance entre moteurs droits et gauche. - l'habitacle sera positionné au dessus ou au dessous des capteurs photovoltaïques. - la soute sera positionnée au dessus ou au dessous des capteurs photovoltaïques. - la partie technique sera positionnée au dessus ou au dessous des capteurs photovoltaïques. - l'extrados est rigide, semi-rigide ou souple et tendu. - la capacité de stockage de l'énergie permet ou non le vol éternel. -au sol, les batteries peuvent alimenter toutes sorte d'appareil électrique. (climatiseurs inclus) - au sol, l'aile volante est facilement transformable en une tente confortable grâce au déploiement d'une toile périphérique (9) qui transforme le dessous de l'aéronef en un habitacle isolé, voire climatisé, (voir figure 2) Le prototype biplace proposé en figure 1 utilise-pour se sustenter-une force aérodynamique provenant de la rotation de 2 hélices (8) actionnées par des moteurs électriques. Cette force-proportionnelle au carré de sa vitesse-peut rester relativement faible, le poids global de l'aile étant minimisé par l'emport de plusieurs mètres cubes d'hélium stockés dans l'enveloppe dans laquelle, grâce à un cloisonnement judicieusement élaboré, se logent la cabine (4) et le train d'atterrissage rentrant (5) et dont, par ailleurs, l'intrados est un vaste capteur photovoltaïque. L'épaisseur de l'aile peut atteindre un maximum de plusieurs mètres au centre. Les deux hélices sont positionnées à l'arrière de l'aile symétriquement par rapport au plan vertical longitudinal, les différentiels de puissances transmises à leurs moteurs respectifs remplaçant ainsi la gouverne de lacet . L'énergie globale produite par les capteurs photovoltaïques est stockée dans des batteries puis redistribuée aux hélices en fonction des actions au manches du pilote par l'intermédiaire d'un ordinateur de bord. Ce pilotage, rendu très précis par la fine gestion de l'électricité, permet d'économiser du poids en supprimant les gouvernes classiques. A l'arrière de l'aile, la gouverne de profondeur au centre (6) et les gouvernes de roulis en bout d'aile (7), restent classiques. Le poids à vide de l'aile volante est légèrement positif afin de simplifier la manutention au sol et les descentes. Les caractéristiques techniques de ce prototype biplace font l'objet du tableau de la page 3. masse (kg) 2 piloten 160 2moteurs 100 habitacle 50 train 5 (y train 60 cellules 673. 53 masse totale1023, 53 épaisseur moy (m) 3, 5 longueur (m) 13 envergure (m) 22 surface (m2) 224, 51 Vhe ! jim (m3) 735785 masse globele (kg) 237, 745 0 '''''''"'"t'""------puissance dispo (kw) 43, 41353591 comparable à un ULM Pmoteur (kw) 25 REVENDICATIONS l) Aéronef caractérisé par son autonomie énergétique permise par une surface inférieure composée de capteurs solaires avec stockage de l'électricité dans des batteries, par une surface supérieure transparente et par l'emport d'un volume d'hélium permettant d'atteindre des vitesses relativement élevées. 2) Aéronef selon la revendication 1 caractérisé en ce que sa forme extérieure est la plus aérodynamique possible. 3)) Aéronef selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il permetune fois posé au sol-d'offrir à l'équipage un abri dont la hauteur est celle du train d'atterrissage. 4) Aéronef selon la revendication 1 caractérisé en ce que-une fois posé au solles dites batteries puissent alimenter n'importe quels appareils électriques tels que climatiseurs 5) Aéronef selon les revendication 1,3 et 4 caractérisé en ce que-une fois posé au sol-le déploiement d'une toile de tente périphérique transforme le dessous de l'aéronef en un habitacle isolé et climatisé. 6) Aéronef selon la revendication 1 caractérisé par une capacité de stockage de l'énergie pendant le vol diurne suffisante pour permettre le maintien en vol pendant une nuit complète, rendant ainsi possible le vol éternel.