Brevet FR2891157A1 — publié le 20070330

La présente invention a pour objet un procédé de présentation de modèles réduits d'avions décollant, volant ou atterrissant sur une piste réduite à une vitesse respectant homothétiquement l'échelle de réduction. Les musées aéronautiques ou les expositions aéronautiques permanentes présentent des avions en grandeur réelle ou en modèles réduits, mais, pour des raisons de coût, le font de manière statique. Les démonstrations en vol sont réservées aux manifestations occasionnelles, comme les meetings aériens, les foires ou salons aéronautiques, ou divers évènements publics dont elles constituent souvent un moment fort. Dans le cas où ce sont des modèles réduits d'avions qui sont présentés en vol, leur vitesse 10 réelle est supérieure à la vitesse apparente de l'avion réel, ce qui ne permet pas d'avoir l'impression de voir de loin l'avion réel en vol. C'est pourquoi les aéromodélistes ont cherché à faire voler leurs modèles réduits à des vitesses elles aussi réduites, et en tenant compte parfois de la contrainte supplémentaire du respect des angles de virage et des impressions d'accélération. Cependant, les problèmes de portance et d'instabilité deviennent d'autant plus insurmontables que l'échelle de réduction est petite. Personne en tout cas n'a jamais fait évoluer ces modèles réduits d'avions à la vitesse idéale, celle qui permet de donner à leur vol l'apparence du vol vu de loin de l'avion réel, c'est à dire la vitesse ramenée linéairement à l'échelle de réduction. L'invention présente l'avantage de combler ces deux manques: une vitesse réduite homothétiquement à l'échelle et des présentations permanentes en vol. L'invention consiste à faire évoluer au-dessus d'une piste réduite un modèle réduit d'avion à une vitesse respectant homothétiquement l'échelle de réduction par rapport à la vitesse de l'avion réel au décollage, en survol de piste, ou à l'atterrissage, en mettant en oeuvre une combinaison de moyens d'augmentation du rapport portance/poids, de moyens de protection contre les vents ou les intempéries extérieures, et de moyens de déplacement du modèle réduit selon la trajectoire souhaitée. Les moyens d'amélioration du rapport portance/poids tiennent pour une part dans l'allègement maximum de la structure du modèle réduit d'avion, à un niveau rendu possible par la forte atténuation des contraintes aérodynamiques en vol très lent, qui autorise une structure nettement plus fragile qu'en vol classique. On peut aussi 2891157 -2 compenser une partie du poids par remplissage du volume intérieur du modèle réduit par un gaz plus léger que l'air, comme l'hélium, ou par adjonction d'un moteur interne de sustentation verticale. Ces moyens tiennent d'autre part dans l'amélioration de la portance elle-même, par optimisation de la géométrie des ailes (incidence, profil, surface) dans la limite d'une apparence suffisamment proche de celle de l'avion en grandeur réelle, volets sortis au maximum. On peut aussi, de façon avantageuse, tirer bénéfice de moyens de circulation d'air le long de la piste, à faible vitesse, en sens contraire de celui du vol, qui permettent d'augmenter la vitesse relative du modèle réduit par rapport à l'air ambiant, donc sa portance, sans augmenter sa vitesse à l'échelle par rapport au sol. Ces moyens consistent en des ventilateurs régulés ou des vantelles régulées de contrôle des ouvertures sur l'extérieur, le tout assurant un flux stabilisé d'air d'aval en amont de la piste. Les moyens de protection peuvent résider dans une enceinte isolant des vents et de la pluie la piste et son volume adjacent. Cette enceinte peut être faite en structure verre/métal, en tout ou partie. Elle peut n'être que partielle et comporter des ouvertures amovibles ou même permanentes. Elle peut avantageusement intégrer un mécanisme de reconfiguration partielle ou totale, pour laisser la piste en extérieur lorsque les conditions atmosphériques le permettent. Les moyens de déplacement du modèle réduit selon la trajectoire souhaitée peuvent résider dans des équipements embarqués de motorisation et de contrôle des gouvernes de l'avion, pilotés par radiocommande manuelle ou automatisée depuis le sol, et exploitant au mieux le niveau actuel de miniaturisation en aéromodélisme. Afin de s'affranchir totalement de la surcharge de ces équipements d'entraînement et d'asservissement de trajectoire, et de simplifier la mise en oeuvre du procédé, ces moyens peuvent consister avantageusement en des treuillages, les fils de traction étant suffisamment minces pour être pratiquement invisibles, et les treuils étant masqués à la vue. Cette dernière solution présente en outre l'avantage d'une sécurisation des trajectoires vis à vis des personnes présentes aux environs de la piste, et des appareils eux-mêmes. On peut de plus avantageusement masquer les équipements de placement des modèles réduits en amont de piste, et de récupération en aval de piste, par des jeux de miroirs reflétant le vitrage extérieur, ou des écrans sur lesquels sont projetées des prolongations virtuelles des trajectoires de vol. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la réduction à l'échelle du 1/20ème permet de bénéficier d'une piste d'atterrissage ou de décollage (2), longue d'environ 100 mètres, et sur laquelle décollent ou se posent en volant réellement dans l'air des modèles réduits (1) d'une taille de l'ordre de 4 mètres sur 4, à une vitesse réelle entre 8 et 13 Km/h (vitesses apparentes correspondant à des vitesses réelles entre 160 et 260 Km/h). La piste réduite est placée en intérieur pour s'affranchir des aléas météorologiques et climatiques. Afin de permettre une bonne circulation du public, ainsi que des trajectoires d'approche et de début de vol de durée suffisante (environ 1 minute), l'espace intérieur vitré environnant la piste (0) a des dimensions de l'ordre de 400m x 50m, sur 35m de hauteur aux points les plus élevés (amont et aval de piste). La structure à concevoir s'apparente ainsi à celle d'un centre commercial. Les modèles réduits sont ultra légers (300 à 800 grammes), sur la base d'une structure en fines feuilles de polymères thermo-moulées, sur lesquelles sont rajoutées les pièces additionnelles et les décorations nécessaires (train d'atterrissages avec roues opérationnelles, volets, feux de signalisation, micro servomoteurs et micro batteries, hublots, portes, logos de marques, etc.). La circulation d'air d'aval en amont et le long de la piste (3) est obtenue par des équipements de ventilation régulée en aval et amont de piste (4). Dans cet exemple volontairement simple, l'entraînement des modèles réduits est obtenu par treuillage électrique (moteur silencieux dissimulé en bout de piste (5a) pour les atterrissages, en hauteur en aval de piste (5d) pour les décollages), avec du fil de nylon de très faible section (quasi-invisible), en deux boucles fermée (6a)-(6d) sur l'ensemble de la trajectoire. Un automatisme d'enclenchement (7) fixe l'appareil au fil de treuillage en début de piste pour le décollage, et un automatisme de débrayage (8) le libère en bout de piste en fin d'atterrissage. En amont (9) ou aval (10) de piste, chaque appareil apparaît (en approche) ou disparaît (en décollage) grâce à un équipement en hauteur, de placement (approche) (11) ou de récupération (décollage) (12), masqué au public par un jeu de miroirs (13)-(14) reflétant le vitrage extérieur, ou par un système d'imagerie prolongeant virtuellement la trajectoire de vol. La prise en charge en bout de piste après l'atterrissage (8), et le positionnement en début de piste pour le décollage (7), sont gérés automatiquement par un système automatisé de traction au sol, fonctionnant sur le principe des télésièges de pistes de ski, les appareils ayant atterri roulant ainsi à la queueleu-leu (15) de la fin de piste au début de piste, en une sorte taxyway très simplifié. Un tapis roulant (16), également masqué au public (par exemple sous le sol), rapatrie les 2891157 -4- avions récupérés en aval de piste après décollage (12) vers le système de placement en amont de piste pour l'approche suivante (11). Afin de parfaire l'illusion d'avions réels décollant ou atterrissant sur une piste, on peut avantageusement compléter le procédé par des équipements sonores, embarqués ou au sol, simulant le bruit des moteurs des avions réels. De même, on peut prévoir des dispositifs de diffusion d'odeurs rappelant celles du kérosène et des effluents de combustion, habituellement présentes au bord d'une piste. Cet exemple de réalisation n'est pas limitatif. Il illustre seulement un exemple d'application de l'invention à un parc d'attractions ouvert au public. 2891157 5 REVENDICATIONS 1) Procédé de présentation de modèles réduits d'avions caractérisé en ce qu'il fait évoluer au-dessus d'une piste réduite un modèle réduit d'avion, ou d'objet volant existant, à une vitesse qui est homothétiquement réduite, par rapport à la vitesse de l'avion réel au décollage, en survol de piste, ou à l'atterrissage, selon une échelle de réduction voisine de celle de ce modèle réduit, en mettant en oeuvre une combinaison de moyens d'augmentation du rapport portance/poids, de moyens de protection contre les vents ou les intempéries extérieures, et de moyens de déplacement du modèle réduit selon la trajectoire souhaitée. 2) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'augmentation du rapport portance/poids du modèle réduit consistent à minimiser le poids de sa structure en exploitant la forte atténuation des contraintes aérodynamiques en vol très lent. 3) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'augmentation du rapport portance/poids du modèle réduit consistent à compenser une partie du poids de sa structure par remplissage du volume intérieur du modèle réduit par un gaz plus léger que l'air, comme l'hélium. 4) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'augmentation du rapport portance/poids du modèle réduit consistent à compenser une partie du poids 20 de sa structure par adjonction d'un moteur interne de sustentation verticale. 5) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'augmentation du rapport portance/poids du modèle réduit consistent à augmenter la portance en vol par modification de sa géométrie, dans la limite d'une apparence suffisamment proche de celle de l'avion réel. 6) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'augmentation du rapport portance/poids du modèle réduit consistent à augmenter la portance en vol par une circulation d'air en sens contraire du vol, grâce à des ventilateurs et des vantelles de contrôle, le tout étant régulé de façon à produire un flux stabilisé à faible vitesse le long de la piste. 2891157 6 7) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de protection consistent en une enceinte isolant des vents et de la pluie la piste et son volume adjacent, sur la base d'une structure verre/métal, en tout ou partie, et pouvant être partielle et comporter des ouvertures amovibles ou permanentes. 8) Procédé selon la Revendication 7 caractérisé en ce que l'enceinte de protection peut avantageusement intégrer un mécanisme de reconfiguration partielle ou totale, pour laisser la piste en extérieur lorsque les conditions le permettent. 9) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de déplacement du modèle réduit selon la trajectoire souhaitée résident dans des équipements embarqués de motorisation et de contrôle des gouvernes de l'avion, pilotés par radiocommande manuelle ou automatisée depuis le sol. 10) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de déplacement du modèle réduit selon la trajectoire souhaitée consistent avantageusement en des treuillages, les fils de traction étant suffisamment minces pour être pratiquement invisibles, et les treuils étant masqués à la vue. 11) Procédé selon la Revendication 1 caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour masquer le placement des modèles réduits en amont de piste ou leur récupération en aval de piste. 12) Procédé selon la Revendication 11 caractérisé en ce que les moyens de masquage sont des jeux de miroirs reflétant l'extérieur ou un vitrage extérieur. 13) Procédé selon la Revendication 11 caractérisé en ce que les moyens de masquage sont des écrans sur lesquels sont projetées des prolongations virtuelles des trajectoires de vol des modèles réduits.