Brevet FR2826335A1 — publié le 20021227

L'invention concerne la réalisation d'une montgolfière d'agrément fonctionnant sur la base de la seule énergie solaire. Au même titre que le deltaplane est une simplification de l'avion ou du planeur, apportant plaisir sportif et de liberté, au même titre que le parapente est une optimisation agrémentant le parachute, la présente montgolfière est une simplification et une optimisation de la montgolfière à brûleur. La montgolfière selon l'invention est destinée à sustenter un individu seul, maintenu dans un harnais, sous une enveloppe étanche, remplie d'air, chauffée par le soleil. Ainsi exposée au soleil l'enveloppe noire piège un volume d'air dont la température est maintenue supérieure à celle de l'air ambiant, et la densité maintenue inférieure. Selon l'invention la montgolfière est sécurisée. - Ainsi le vol captif stationnaire ou à altitude régulée est privilégié. La montgolfière intègre donc un dispositif de régulation d'altitude, automatique, contrôlable par le pilote. Selon l'invention l'ergonomie de la montgolfière est optimisée. - Un dispositif oriente le pilote dans le sens de la marche, quand la montgolfière vole au gré du vent à altitude régulée. - Le pilote est en position horizontale, dans un harnais de type aile delta. - Le pilote se déplace et s'oriente en battant avec des ailes suspendue. Selon l'invention, l'enveloppe de la montgolfière est réalisée en polyéthylène noir, d'épaisseur entre 10 et 20 microns et dont le poids est entre 10 et 20 g/m2. Selon l'invention, il est recommandé un diamètre de la montgolfière supérieur à 12 m pour porter un individu de 60 Kg plus son équipement. Le poids total de l'enveloppe est alors entre 3 et 6 kg, auquel il faut ajouter le poids du harnais. Cette enveloppe est représentée en 1 figure 1. Comme l'état de l'art le décrit, l'enveloppe est décomposée en laies juxtaposées, assemblées par soudure et/ou par un ruban adhésif, par exemple en polyester. L'enveloppe comporte une ouverture annulaire à la base 8 figure 1, raccordée sur cerceau métallique, réalisé de préférence dans un matériau léger comme l'aluminium. Le principe de la jonction associe de préférence deux éléments : un câble circulaire, autour duquel chaque extrémité de laie se replie pour être recollée à elle même, un cerceau à gorge dans laquelle le câble vient se loger et se verrouiller. Selon l'invention le passager est suspendu par le harnais au cerceau. Ce harnais le maintient en position horizontale, prend sous la poitrine et sous les aines, et permet de se redresser partiellement. A ce titre l'invention comporte donc un harnais 2 relié au cerceau 8 comportant au moins deux brassières et deux courroies de maintien des jambes Une montgolfière à air présente une géométrie variable en fonction de la quantité d'air chaud qu'elle confine et de sa température, donc également en fonction de sa portance. De diamètre maximum quand elle contient la quantité d'air chaud maximum, la distance du pilote au sommet et alors minimum. La portance est alors maximum. Cela est décrit par les figure 1 et 2. Quand l'air est moins chaud, la quantité piégée est moindre, le diamètre diminue et la distance du pilote au sommet est alors supérieure. Les montgolfières traditionnelles à air chaud disposent d'une soupape au sommet pour libérer rapidement de l'air et réduire la portance. Selon l'usage cette soupape 3 est reliée car un câble au pilote, celui ci peut alors réduire la portance en tirant sur le câble qui commande l'ouverture de la-dite soupape. La montgolfière à air s'allongeant quand elle se vide, cela complique la commande qui devient réactive. Sécurisation du vol : Selon une première caractéristique originale de l'invention il est réalisé une commande par câble 4 de l'ouverture de la soupape qui ne dépend pas ou peu de l'allongement consécutif de la montgolfière, et donc qui rend cette commande simplement proportionnelle. Selon l'invention le câble 4 est relié à un câble rectangulaire rattaché en 5 aux deux cotés de la montgolfière aboutissant au câble de commande 7. Le câble rectangulaire se déformant de concert avec la montgolfière, il assure une compensation de l'allongement, ce qui rend la commande d'ouverture de la soupape 3 elle même indépendante de l'allongement. Par ce premier procédé, la commande de la soupape trois est simplifiée. Comme représenté figure 1 et 2 la soupape est simplement réalisée par une série d'ouvertures réparties en cercle autour du sommet de la montgolfière, une membrane rapportée au sommet de la montgolfière comportant un orifice en son centre, et enfin un câble 4 relié au sommet de la dite montgolfière. Le fait de tirer sur 4 dégage le sommet de l'orifice et l'air chaud s'échappe alors par les ouvertures puis l'orifice. La surface de l'ouverture détermine la force à exercer pour ouvrir la soupape, pour une ouverture de 1 m2 il faut tirer l'équivalent de p, 5 kg. Régulation d'altitude du Vol Selon l'invention la commande d'ouverture se poursuit par un câble 7. Selon l'invention ce câble est pesant, et une partie repose au sol. Ainsi, selon l'invention si la montgolfière monte, elle soulève le câble qui vient peser sur la commande d'ouverture de la soupape. A partir de 0.5 kg par exemple, la soupape s'ouvre et la montgolfière descend, ce qui soulage la commande et referme la soupape. Cela décrit le principe de régulation d'altitude. Selon l'invention le câble 7 est réalisé dans un matériau pesant et particulièrement glissant. On préconise par exemple un tube de téflon souple, ou un tube de nylon. Pour se maintenir à une altitude de 10 m on prendra un câble de 20 m pesant un kilogramme. L'ouverture de la soupape est alors déclenchée à 10 m soit 0.5 kg. L'altitude est maintenue même si le vent entraîne la montgolfière. Dans ce cas le câble traîne et une partie de son poids est ainsi maintenu au sol. Cela justifie le choix d'un matériau glissant. Selon l'invention il est recommandé de doubler le câble de commande de la soupape par un câble direct aboutissant une poignée de secours, afin de renforcer le niveau de sécurité. Vol captif. C'est un dérivé du vol à altitude régulée. A l'extrémité de 7 est pendu un lest de plus de 1 kg, ou une ancre, dés que la montgolfière dérive, la soupape est ouverte et la montgolfière est prisonnière. Orientation du pilote : Le principe de la montgolfière étant de dériver librement au grés du vent, le confort et la sécurité du pilote impose qu'il soit orienté dans le sens d'avance. Ainsi selon l'invention le câble 7 traîne pendant ce déplacement. Selon l'invention le câble 7 est guidé et coulisse le long d'une des jambes du pilote, ainsi la traînée impose un couple d'orientation au niveau de la jambe du pilote en la tirant vers l'arrière, ce qui l'oriente automatiquement dans le sens de la marche. Il est décrit un exemple sommaire de réalisation de ce guidage en 6 figure 4, un étui de cheville comporte 2 anneaux que traverse le câble 7. Pilotage de l'altitude du décollage et de l'atterrissage. Pour monter le pilote doit maintenir fermée la soupape, et supporter par lui-même le poids du câble. Ceci est réalisable en pinçant du pieds droit le câble dans l'étui 6 et en montant les jambes à l'horizontale. La soupape est alors maintenue fermée, et la montgolfière peut s'élever au delà de l'altitude de régulation. Pour descendre ou atterrir, le pilote pince le câble 7 et se redresse ce qui ouvre la soupape en grand et prépare le pilote à la position debout. La montgolfière se vide descend et le pilote se reçoit sur ses pieds. Cela est montré figure 2. Déplacement ; Le défaut de la montgolfière est son incapacité à se piloter. Pour pallier se défaut et grâce à la légèreté de la montgolfière solaire, selon l'invention la montgolfière comporte deux ailes suspendues 32 figure 3 brassées par le pilote. Ce sont par exemple deux manches ou brassières prolongées par une membrane ou un film de polyéthylène tendu sur une tige en fibre de verre ou en carbone recourbée. Le pilote enfile les bras dans les dites manches ou brassières. Afin de soulager le pilote, les ailes sont reliées par des suspentes 31 au cerceau 8. Tous les mouvements dans plan horizontal sont libres et le pilote brasse dans la direction voulue. Les suspentes 31 suspendent les ailes 32 pendant les phases d'ascension ou d'atterrissage ou tout moment ou le pilote doit disposer de ses mains. Ainsi il a été décrit le principe d'une montgolfière solaire ergonomique sécuritaire, écologique, économique et ludique. Elle est destinée au plaisir de voler, à la découverte de la nature, à parcourir de grands espaces... Elle re-dynamise et démocratise le plaisir de la montgolfière. Revendications 1) Montgolfière solaire destinée au vol humain d'agrément sécuritaire, ergonomique, pilotée, dirigeable, caractérisée en ce que - son enveloppe (1) est réalisée à partir de fuseaux en polyéthylène noir, - les fuseaux convergent et s'enroulent sur un cerceau (8), - elle comporte un harnais (2) de suspension du pilote qui le maintient en position horizontale, rattaché au-dit cerceau (8) - elle comporte une soupape (3) au sommet, pour le contrôle de l'altitude, - la commande d'ouverture de la soupape est rendue insensible aux déformations de l'enveloppe, elle est transmise par un câble (4), - l'ouverture de la soupape transmise par le câble (7) est contrôlé par le pied du pilote, - le-dit câble (7) régule l'altitude de la montgolfière, - le-dit câble (7) transmet la commande décollage ou d'atterrissage du pilote, - le-dit câble (7) oriente le pilote dans le sens de la marche - deux ailes (32) brassées par le pilote dirigent la montgolfière. 2) Montgolfière solaire selon la revendication 1 caractérisée en ce que la commande d'ouverture est transmise par un câble rectangulaire dont un sommet (4) est relié à la dite soupape (3), deux sommets aux cotés (5) de la montgolfière et le quatrième au câble de commande (7). 3) Montgolfière selon la revendication 2 caractérisé en ce que le câble de régulation d'altitude (7) est pesant, qu'une partie repose au sol et que la fraction suspendue maintient entreouverte la-dite soupape (3). 4) Montgolfière selon la revendication 2 caractérisée en ce que le câble (7) pesant traînant au sol coulisse dans au moins un anneau solidaire d'un étui (6) fixé au pied du pilote, tire le pied du pilote vers l'arrière et oriente le pilote dans le sens d'avancement de la montgolfière. 5) Montgolfière selon la revendication 2 caractérisée en ce que le-dit câble (7) guidé dans l'étui (6) pincé par l'autre pied du pilote transmet une. traction qui commande l'ouverture de la soupape (3) et par conséquent l'atterrissage de la montgolfière. 6) Montgolfière selon la revendication 2 caractérisée en ce que le-dit câble (7) guidé dans l'étui (6) pincé par l'autre pied du pilote ne pèse plus ce qui commande la fermeture de la soupape (3) et par conséquent l'élévation de la montgolfière. 7) Montgolfière selon la revendication 1 caractérisée en ce les deux ailes (32) - sont reliées par des suspentes (31) à l'anneau de base (8) et - sont réalisées à partir d'une membrane tendue sur un tige courbée, et - comportent des brassières dans lequel le pilote peut enfiler les bras.