Brevet FR2887515A1 — publié le 20061229

DISPOSITIF AERIEN MOBILE TELECOMMANDE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif aérien mobile télécommandé. Un tel dispositif est particulièrement destiné à être mis en oeuvre dans le cadre de la réalisation de photographies aériennes, mais également dans celui de la surveillance, telle que celle de grands travaux, de relevés photographiques et autres strates géologiques ou archéologiques. Il peut également lui être dévolu des missions de reconnaissance, outre des missions plus classiques en relation avec les prévisions météorologiques. Il peut enfin être mis en oeuvra dans le cadre de l'exploration de zones contaminées, en raison de pollution chimique ou biologiques, ou encore en raison de radiations ionisantes. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Un tel dispositif comprend traditionnellement un ballon, gonflé à l'air, à l'hélium, ou à l'hydrogène, et de manière générale d'un gaz léger, propre à lui conférer une certaine sustentation dans l'atmosphère. Le cas échéant, ce ballon, par exemple de forme torique (voir notamment les documents US-A-3 083 934 ou FR-A-2 539 383) peut intégrer un moyen mécanique motorisé, se présentant notamment sous la forme d'un rotor ou d'une hélice, permettant d'assurer les différentes phases d'ascension ou au contraire de descente du dispositif, en fonction des besoins. Un tel dispositif comprend en outre généralement des moyens de propulsion, pour permettre son déplacement dans l'air, à une altitude déterminée. Il comprend enfin une structure propre à recevoir ou à embarquer des capteurs de tous ordres, un ou plusieurs appareils photographiques ou caméras, voire des dispositifs d'éclairage, lorsque cela peut être requis, outre une source d'énergie pour permettre le fonctionnement du ou des moteurs, de propulsion et d'ascension ou de descente. L'expérience démontre cependant qu'en raison même de la nature du ballon, le plus souvent souple, des difficultés de maniabilité se font jour. Celles-ci se doublent en outre, de problèmes de pénétration dans l'air, influant directement sur la vitesse éventuellement disponible, étant rappelé qu'en raison même du mode de sustentation, constitué par un ballon, il ne peut être envisageable d'embarquer des moyens de propulsion trop puissants parce que trop lourds, ceux-ci étant en outre généralement alimentés en électricité, les moteurs thermiques étant également trop lourds. Ces dispositifs présentent donc des difficultés de pilotage, les rendant assez fréquemment incompatibles, inutilisables à tout le moins, dès lors qu'un vent d'une certaine intensité souffle sur la région considérée, a fortiori en rafales. Au surplus, en raison même de ce mode de sustentation, outre de propulsion, il se crée des instabilités, incompatibles avec les mesures ou les photographies que sont destinés à réaliser les moyens embarqués au sein du ballon. EXPOSE DE L'INVENTION L'objet de la présente invention est de pallier ces différents inconvénients. Elle vise un dispositif aérien mobile télécommandé, pourvu d'une structure de sustentation constituée d'une enveloppe remplie d'un gaz léger, et de moyens de propulsion, dans lequel l'enveloppe est de forme lenticulaire, et est rigidifiée. Les moyens de propulsion sont solidarisés à l'enveloppe par le biais d'un réseau de 15 lattes ou autres moyens rigides équivalents, eux-mêmes fixés sur ladite enveloppe En d'autres termes, l'invention consiste tout d'abord à rigidifier l'enveloppe de sustentation. Celle-ci est par exemple réalisée en PVC et comporte un certain nombre de compartiments en forme de secteur, solidarisés entre eux par soudage tel que notamment par haute fréquence, chacun desdits compartiments étant étanché et étant muni d'une valve de répartition de la pression de gaz. La forme lenticulaire ainsi conférée à l'enveloppe lui permet une meilleure pénétrabilité dans l'air, diminuant ainsi la prise au vent, et corollairement, assurant une meilleure stabilité, et au fmal, optimisant les performances des outils et autres capteurs embarqués. Selon l'invention, la rigidification de l'enveloppe est également conférée par la mise en oeuvre d'un réseau de nervures essentiellement radiales, mais également périphériques. Ces nervures sont remplies d'un gaz sous pression, notamment au moyen d'air, et sont solidarisées à l'enveloppe par soudure, tel que soudure haute fréquence. La face inférieure de l'enveloppe reçoit également un certain nombre de nervures de rigidification, outre des lattes ou moyens rigides propres à servir de support d'une part, aux moyens de propulsion, et d'autre part, aux capteurs et autres outils que le dispositif est destiné à transporter. Selon une forme avantageuse de l'invention, le dispositif comporte également un moyen de progression ascensionnelle et descensionnelle. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue latérale du dispositif de l'invention. La figure 2 est une vue perspective du dessus de l'enveloppe selon le dispositif de l'invention, dont la figure 3 est une vue de détail du mode de solidarisation des nervures ou treillis sur ladite enveloppe. La figure 4 est une représentation schématique en perspective illustrant la partie 15 inférieure du dispositif de l'invention. La figure 5 est une représentation schématique en perspective, illustrant notamment le mode de fixation des moyens de propulsions et des capteurs sur l'enveloppe conformément à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Selon l'invention, le dispositif aérien mobile télécommandé comporte fondamentalement à titre d'organe de sustentation, une enveloppe (1) de forme lenticulaire. En l'espèce, celle-ci est constituée d'un certain nombre de secteurs angulaires (2), huit dans l'exemple décrit, réalisés en PVC, et solidarisés entre eux par soudure haute ou hyper fréquence au niveau de leur tranche et de leurs faces en contact. Chacun de ces secteurs est étanche, mais présente cependant au voisinage de sa base une bouche ou valve d'équilibrage, destinée à permettre la communication du gaz sous 30 pression, et notamment de l'hélium entre les différents compartiments. En effet, dans un souci de réaliser une égale répartition dudit gaz outre de sa pression dans les différents compartiments, on met en oeuvre cet agencement particulier, qui permet d'éviter tout phénomène de ballant ou de basculement, qui ne manquerait pas survenir en l'absence d'un tel cloisonnement de l'enveloppe, en raison des caractéristiques physiques de l'hélium, et notamment de sa propension à monter dans l'air ambiant, et donc assurer ainsi la stabilité à l'enveloppe de sustentation. Ainsi, on obtient une forme sensiblement plate vue du dessus (voir figure 2), et en outre, présentant une hauteur très inférieure à son diamètre. Typiquement, le volume de cette enveloppe est de 3,5 m3 pour un diamètre de 2 mètres environ. Comme déjà indiqué précédemment, cette enveloppe (1) est destinée à être remplie d'un gaz léger, notamment de l'hélium, par le biais d'une vanne (3) (figure 2). Cette enveloppe peut être constituée d'une étoffe non tissée souple réalisée en PVC, lui conférant de fait une parfaite étanchéité vis-à-vis du gaz qu'elle est destinée à contenir, 10 et en l'espèce de l'hélium. Selon l'invention, une certaine rigidité est conférée à l'enveloppe (1) par le biais d'un réseau ou treillis de nervures (4), solidarisées notamment par soudure haute fréquence à ladite enveloppe PVC. Ces nervures sont essentiellement de trois natures. Elles sont tout d'abord radiales (4), pour chacune des deux faces supérieure et inférieure. Elles sont ensuite méridiennes (4') pour la face latérale bombée joignant lesdites faces supérieure et inférieure. Elles sont enfm périphériques, et notamment circulaires (4") au niveau d'une part, de ladite face latérale, et d'autre part, des zones de jonction entre ladite face latérale et les faces supérieure et inférieure. Ces différentes nervures de rigidification sont également réalisées en PVC, favorisant dès lors leur liaison par haute ou hyper fréquence à l'enveloppe (1). Ces nervures sont destinées à être gonflées par de l'air, voire par un autre gaz. Pour ce faire, elles défmissent chacune un volume propre. Compte tenu de la pression susceptible de régner en leur sein, en raison de leur gonflage par de l'air comprimé, on optimise de la sorte la rigidité effective de l'enveloppe lenticulaire (1) à laquelle elles sont solidarisées, et corollairement, favorisent son pouvoir de pénétration dans l'air, et par voie de conséquence, sa maniabilité. On a représenté au sein de la figure 3 des nervures, respectivement avant insufflation d'air, et après insufflation d'air, leur conférant une forme dès lors sensiblement cylindrique. La face inférieure de l'enveloppe lenticulaire (1) reçoit des lattes rigides (5), par exemple réalisées en carbone, polyamide, (Nylon ), ou polyaramide (Kevlar ), qui sont notamment cousues sur les nervures (4) inférieures ou insérées au niveau de leurs extrémités, voire en n'importe lequel point de leur longueur au sein de ganses (15) prévues à cet effet, et cousues sur ladite enveloppe, voire solidarisées à celle-ci au moyen d'un système de fixation réversible du type boucles et crochets, mieux connu sous la marque déposée Velcro (voir figure 5). Ces lattes (5) sont destinées à servir de support d'une part, au dispositif de propulsion de l'aéronef (6, 7, 8), outre de la dérive (13) et de son axe d'articulation (14), mais également aux différents moyens embarqués (non représentés), notamment de détection tels des capteurs géodésiques, thermiques, de pression, etc., outre les appareils photographiques et autres caméras, destinés à permettre à l'aéronef de remplir les fonctions qui lui sont dévolues. Il comporte également des moyens de télécommande (également non représentés) et donc une antenne puisque avantageusement, l'ensemble est guidé par ondes radio, à partir d'une télécommande actionnée par un utilisateur. Les données ainsi captées, peuvent soit être transmises en direct, également par ondes radio au niveau d'un central, soit être stockées au sein d'une mémoire embarquée par le dispositif, notamment sous la forme d'une puce, bien connue en l'espèce. Les images susceptibles d'être ainsi acquises peuvent être directement transmises au boîtier de télécommande (ce dernier pouvant lui-même être constitué d'un PC). De manière générale, les données ainsi acquises peuvent être soit directement traitées par le PC ou le portable associé ou constituant la télécommande, soit stockées au sein de ce PC ou de ce portable, soit encore être immédiatement dirigées par intranet ou équivalent à entités concernées. Avantageusement, le dispositif de l'invention est muni d'une caméra supplémentaire (16), positionnée à l'avant dudit dispositif, et susceptible de transmettre de manière instantanée les images acquises à l'utilisateur au niveau de son boîtier de télécommande, de telle sorte à permettre à ce dernier de diriger le dispositif, même lorsque celui-ci se trouve hors de portée visuelle. Dans une première variante, l'ascension du dispositif est rendue possible de par la nature du gaz contenu dans l'enveloppe (1). Cependant, pour éventuellement modifier l'altitude de l'aéronef, et notamment procéder à une ascension additionnelle, il peut être prévu par onde radio, la libération d'un lest, par exemple constitué par une réserve d'eau embarquée. Corollairement, la descente est obtenue en ouvrant la vanne (3) obturant l'enveloppe (1), pour laisser échapper la quantité d'hélium souhaitée. Dans une autre variante plus avantageuse, et susceptible de conférer davantage de flexibilité en termes de gestion de l'altitude du dispositif, l'ascension et la descente de l'aéronef sont rendues possibles par l'actionnement d'un rotor de sustentation (10), d'axe de rotation vertical (11), ledit rotor s'étendant parallèlement au plan général de l'enveloppe lenticulaire. Un moteur ou servo-moteur (6) actionne en rotation l'axe (11) et donc le rotor (10). On conçoit dès lors que, compte tenu de la forme de l'hélice ou du rotor (10), en fonction du sens de rotation de celui-ci, l'aéronef monte ou descend. Avantageusement, ce rotor est protégé par un capot ou cache partiel (12). De la même manière, le rotor de propulsion (8) est également protégé par un cache (9), solidarisé aux lattes (5). Ce rotor de propulsion est quant à lui actionné par un autre moteur ou servo-moteur, également supporté par les lattes (5). On conçoit d'une part, qu'en raison de la structure particulière, et notamment de la forme lenticulaire de l'enveloppe (1), et d'autre part de la rigidification de celle-ci, obtenue par les nervures (4, 4', 4"), on confère au dispositif une capacité de pénétration dans l'air bien supérieure à tous les dispositifs de l'art antérieur, sans engendrer de surpoids, et donc sans nécessiter un volume ou une surface de sustentation supérieure. Au surplus, l'association à une telle enveloppe lenticulaire (1) à des moyens de sustentation, typiquement constitués du rotor (10) précité, confère à cet aéronef une plus grande maniabilité, et corollairement une plus grande flexibilité en termes d'usages, augmentant dès lors significativement les possibilités d'utilisation d'un tel dispositif. 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif aérien mobile télécommandé, pourvu d'une structure de sustentation constituée d'une enveloppe (1) remplie d'un gaz léger, et de moyens de propulsion (6, 7, 8), caractérisé en ce que l'enveloppe (1) est de forme lenticulaire, et en ce que ladite enveloppe est rigidifiée. 2. Dispositif aérien mobile télécommandé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) est réalisée en PVC. 3. Dispositif aérien mobile télécommandé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée d'une pluralité de compartiments (2) en forme de secteur angulaire, solidarisés entre eux par soudage, notamment par haute ou hyper fréquence. 4. Dispositif aérien mobile télécommandé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les compartiments sont étanches, et en ce qu'il présente cependant au voisinage de leur base une bouche ou valve d'équilibrage, destinée à permettre la communication du gaz qu'ils renferment entre eux, et ainsi assurer la stabilité à l'enveloppe de sustentation. 5. Dispositif aérien mobile télécommandé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe de sustentation (1) est rigidifiée au moyen d'un réseau de nervures, essentiellement radiales (4), méridiennes (4') et périphériques (4"), solidarisées à ladite enveloppe (1), et remplies d'un gaz sous pression. 6. Dispositif aérien mobile télécommandé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la face inférieure de l'enveloppe lenticulaire (1) reçoit une pluralité de lattes rigides (5), au niveau desquelles sont fixés les moyens de propulsion, et d'autre part, des capteurs, appareils photographiques, caméras et autres outils que le dispositif est destiné à transporter. 7. Dispositif aérien mobile télécommandé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lattes sont reçues dans des ganses (15), prévues à cet effet, et cousues sur ladite enveloppe, ou solidarisées à celle-ci au moyen d'un système de fixation réversible du type boucles et crochets. 8. Dispositif aérien mobile télécommandé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de progression ascensionnelle et descensionnelle (10, 11). 9. Dispositif aérien mobile télécommandé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il est muni d'une caméra supplémentaire (16), positionnée à l'avant dudit dispositif, et susceptible de transmettre de manière instantanée les images acquises à l'utilisateur, de telle sorte à permettre à ce dernier de diriger le dispositif, même lorsque celui-ci se trouve hors de portée visuelle.