Brevet FR2832976A1 — publié le 20030606

Dirigeable à charge suspendue Des dirigeables de transport de charges lourdes ont été proposés, pour lesquels la charge est suspendue par des câbles réglables tels que, pour la pnse ou la dépose de charge au sol, l'enveloppe du ballon reste à une certaine hauteur au dessus des obstacles au sol ou des tourbillons qu'ils induisent. Une structure intermédiaire a été décrite, suspendue par des câbles attachés à des treuils sous le ballon et immobilisée le moment venu par des câbles obliques rejoignant le soi, en permettant la rotation du ballon face au vent. cette structure suspendant elle-même la charge par des treuils assurant les manoeuvres de dépose ou de prise de charge Cette structure implique des masses supplémentaires importantes Les dirigeables emportent un moyen de lestage pour compléter le poids de la charge et équilibrer la portance aérostatique. Il s'agit normalement de réservoirs d'eau placés sous le ballon Dans le cas de la structure intermédiaire, celle-ci comporte des réservoirs d'eau qui permettent un remplissage plus rapide que si l'on avait à refouler l'eau sur une grande hauteur. On connaît également des propositions pour attacher la charge sous un ballon non motonsé, tiré par des hélicoptères qui peuvent rester à distance en utilisant de, s câbles ou s'accrocher sur des perchoirs Un avantage est d'utiliser des hélicoptères de séné Un but de la présente invention est d'assurer le transport de charge également en gardant le ballon à une certaine altitude, mais de manière plus simple qu'avec une structure intermédiaire Selon cette invention, on utilise un ballon captif, c'est à dire non motorisé mais portant des moyens d'orientation face au vent apparent, attaché à un câble suspendant un "tracteur"solidarisé à la charge et portant les moyens moteurs et de pilotage, ainsi que les réservoirs de lestage. Le câble est normalement de longueur fixe. L'invention sera exposée au moyen des figures suivantes : Fig1. Vue d'ensemble en élévation, Fig 2 Vue perspective du tracteur pour charge encombrante externe, Fig 3. Vue perspective d'un tracteur intégrant une cale La Figure 1 montre un ballon captif supposé du type"souple"avec une enveloppe 1 conforme à d'autres propositions, avec liens internes, comportant les moyens aérostatiques usuels (ballonnets d'air, gonfleurs soupapes) et trois ailes d'empennage modelées par des liens internes dans l'enveloppe. Des volets d'empennage 2 en direction et 3 en profondeur sont commandés par un pilote automatique non figuré, pour maintenir l'enveloppe face au vent et dans une incidence qui peut être réglée. D'autres liens internes relient la partie supérieure de l'enveloppe à une quille partielle de répartition 4 sur laquelle s'attache le câble de suspension 5 du tracteur, sensiblement sous le centre de portance du ballon. Ce câble 5 comporte un émerillon 6 libérant la rotation et s'attache à un"tracteur"7 contenant le poste de pilotage 8 et le réservoir 10 d'eau de lestage, et portant sur les côtés des propulseurs tels que 11 et 11', orientables en basculement pour la propulsion et les compléments de force portante. Au dessous est solidarisée la charge 12, représentée en Figure 2 comme profilée pour limiter la traînée, et qui comporte des pieds d'attache au sol. Ce peut être un objet encombrant unique dans un emballage profilé, ou un conteneur pour des charges vanées. Les propulseurs pourraient par différence de poussée servir à onenter le tracteur et la charge, mais une meilleure maniabilité peut être obtenue en ajoutant en extrémité arrière une hélice 13 d'onentation. Lorsque la charge est près du sol, l'ensemble peut être saisi et orienté par des moyens au sol, les propulseurs n'ayant plus, pour assurer un contact progressif dans la position désirée, qu'à compenser les forces verticales La charge amarrée au sol constituant l'attache du ballon captif, on remplit le réservoir 10 de lestage et le tracteur peut être détaché de la charge pour un nouveau vol ou une autre prise de charge Pour assurer sous hangar la maintenance du tracteur, on peut utiliser un deuxième câble 15 de suspension attaché comme le câble 5 sous le ballon et le fixer au sol ou à un véhicule lourd, avec la tension nécessaire pour détendre le câble 5 et permettre de détacher le tracteur. Le ballon captif peut également porter un réservoir de lestage non figuré, à remplir par une canalisation de refoulement, pour faciliter la descente du ballon au sol dans le cas d'opérations plus rares de maintenance Le ballon de grand volume, bien profilé et orienté face au vent avec une forte tension de câble, peut résister à de très grands vents Il est accessible à des personnes grâce à un ascenseur non figuré guidé par le câble 5 et soit lié à un câble de manoeuvre actionné par un treuil, soit automoteur. Au lieu d'un tracteur dissociable de la charge, on peut constituer selon la Figure 3 un ensemble 16 comportant une cale de chargement avec des abattants à l'avant et à l'arrière pour le passage des colis ou véhicules.. Par rapport au dirigeable complet portant une charge suspendue, la séparation des fonctions, assurée par un ballon captif porteur et un "tracteur" accrochant la charge, permet une construction et une maintenance plus simples, avec le cas échéant des ballons et des tracteurs banalisés. La précision de l'approche du sol pour la charge est assurée au mieux par le pilotage et les moyens de propulsion au niveau de la charge Lorsque l'enveloppe est bien profilée, le pilotage automatique face au vent permet d'assurer sur le câble une faible déviation par rapport à la verticale. A titre d'exemple, pour un ballon de 100 000m3 à 30 m/s (108 kmlh) avec une charge de 45 tonnes et une tension de câble de l'ordre de 700 kN, la traînée d'enveloppe est de l'ordre de 28 kN, induisant un angle de 4 % C'est également l'angle que prendrait le câble d'attache pour un ballon amarré, sous le vent de 108 km/h. La puissance installée nécessaire sur le tracteur, pour une traînée totale de l'ordre de 40 kN, serait de l'ordre de 2 MW. REVENDICATIONS 1. Ballon dirigeable comportant une enveloppe sustentatrice, caractérisé en ce que cette enveloppe 1 est dotée de moyens assurant son orientation face au vent relatif et en ce qu'un câble libre en rotation suspend un ensemble 7 muni de moyens motorisés de propulsion, sustentation et orientation, ci-dessous dénommé "tracteur". 2 Ballon dirigeable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une charge utile 12 peut être attachée au tracteur et en ce que ce tracteur contient un réservoir 10 d'eau de lestage. 3 Ballon dirigeable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tracteur ou la charge est muni de moyens d'attache au sol. 4. Ballon dirigeable selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tracteur incorpore une cale de fret ou une cabine.