Brevet FR2928891A1 — publié le 20090925

La présente invention concerne le domaine des véhicules sur coussin d'air. Plus précisément, la présente invention concerne des modules destinés à la fabrication de véhicules sur coussin d'air, dont l'assemblage forme une coque modulaire de géométrie définie, ladite coque modulaire de géométrie définie et le véhicule sur coussin d'air comprenant ladite coque modulaire de géométrie définie. Dans leur grande majorité, les véhicules sur coussin d'air actuels, de taille moyenne, comportent une cocue monobloc, ou réalisée par des assemblages complexes en usine, présentant une face inférieure et une face supérieure, le coussin d'air étant confiné sous la face inférieure et la face supérieure étant adaptée à recevoir des équipements nécessaires au fonctionnement du véhicule, tels que le plancher, le ou les moteurs, les organes de propulsion, les organes de génération du flux d'air pocr_ le coussin d'air, les équipements de pilotage, les moyens de navigation, des structures d'accueil du fret ou des passagers, habitacle, cabine, siège. En cas de dommages ou d'avaries, les véhicules comprenant des coques telles que mentionnées ci-dessus peuvent se trouver immobilisés loin de leur point d'attache et imposer des moyens de rapatriement ou d'intervention conséquents. De même, la configuration de ces coques est souvent figée lors de leur fabrication ce qui limite les possibilités de leur adaptation rapide en fonction de l'évolution des besoins en cours d'exploitation. En conséquence, ces coques sont assez peu polyvalentes. Enfin, le transport, l'acheminement ou la manipulation de ces coques s'avère difficile en raison de leur taille et nécessite des moyens de levage importants. Tous les inconvénients cités ci-dessus représentent un coût élevé en terme de fabrication et de fonctionnement. L'invention se propose donc de résoudre les inconvénients de l'art antérieur grâce à : des modules destinés à la fabrication d'un véhicule sur coussin d'air, lesdits modules ayant une forme extérieure complémentaire d'un module à l'autre et leur assemblage formant une coque modulaire de géométrie définie présentant une face inférieure sous laquelle le coussin d'air est confiné et une face supérieure adaptée à recevcir des équipemenus. La coque du véhicule sur coussin d'air pourra donc être formée de cette coque modulaire de forme géométrique 1C définie, ce qui présente de nombreux avantages. En effet, cette coque modulaire peut être montée et démontée très facilement. Cela améliore, son transport (une fois les modules démontés ils peuvent prendre place dans un volume de transport optimisé), sa réparation (il suffit de 15 démonter un des modules pour le réparer, ou le remplacer, sur place par la mise en oeuvre de techniques de réparation sommaires évitant l'immobilisation du véhicule), sa polyvalence (un module ayant une certaine fonction pouvant très facilement être remplacé par un autre ayant une autre 20 fonction). De plus avec les mêmes modules une gamme étendue de véhicules peut être réalisée en fonction du nombre de modules utilisé. Le montage/démontage de la coque modulaire peut également être rapide et cette rapidité permet alors de réduire les temps d'intervention lors d'échange de 25 modules. Enfin, le coût de fabrication est réduit du fait de la modularité de la coque. Plus précisément, l'assemblage des modules de l'invention permet de former une coque modulaire dont la géométrie con-porte des parties droites et des parties 30 courbes. Les modules de l'invention permettant de former des droites et des courbes, toute géométrie de coque peut être envisagée, du rond au carré en passant par l'ovale ou bien des formes plus complexes. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, 35 les modules sont de deux formes extérieures différentes, l'une rectilicne et l'autre angulaire. Cette configuration en deux formes extérieures permet d'utiliser l'une ou 3 l'autre forme de module suivant que l'on souhaite réaliser des formes rectilignes ou curvilignes. Les modules de forme extérieure angulaire permettent de passer d'une partie rectiligne de la coque à une autre partie rectiligne, en changeant de direction suivant un angle. Cette configuration permet, par exemple, de réaliser une coque modulaire adaptée aux véhicules sur coussin d'air ayant des flancs parallèles et des extrémités en demi-cercle. En effet, les modules de forme extérieure rectiligne constituent le centre de la coque modulaire et ses :ôtés tandis que les modules de forme angulaire constituent les angles de la coque modulaire. Ces modales permettent également de créer des coques modulaires adaptées à une gamme de véhicules de taille différente par complémentarité et assemblage d'un nombre plus ou moins important de modules rectilignes pour augmenter la longueur et la largeur du véhicule. Dans un deuxième mode de réalisation, les modules s'inscrivent essentiellement dans un volume de forme extérieure identique. Cette configuration présente l'avantage de ne devoir fabriquer qu'un seul gabarit. De plus, tout module devient interchangeable avec un autre. Dans une forme d'exécution particulière de ce deuxième mode de réalisation, le volume de forme extérieure identique peut être de dimension différente. Dans une forme d'exécution particulière des modules s'inscrivant dans un volume de forme extérieure identique, la forme extérieure dudit volume est un polyhèdre à six faces présentant deux faces parallèles, identiques, en forme de trapèze, ayant chacune deux côtés opposés, parallèles, appelés grand côté D et petit côté d, lescites faces étant les faces inférieure et supérieure des modules telles que définies plus haut, deux faces quadrilatères parallèles, mais non identiques, reliant l'une les petits côtés d et l'autre les grands côtés D, et deux faces quadrilatères, identiques mais non parallèles, reliant chacune un côté non parallèle de chaque trapèze et formant entre elles un angle a. Cette forme du volume dans lequel s'inscrivent les modules est avantageuse car elle permet d'obtenir toute configuration souhaitée de la coque modulaire. En effet, suivant que ces modules sont placés côte à côte dans le même sens ou en sens opposé l'uo par rapport à l'autre, on obtiendra des formes rectilignes ou curvilignes. De même, l'angle formé par les deux faces non parallèles du volume dans lequel s'inscrivent les modules ainsi que les dimensions du module conditionneront la gamme des tailles de coques modulaires réalisables. En pratique, les modules de l'invention pourront, par exemple, être fabriqués par roto-moulage. Cette technologie permet d'intégrer une couche de flottabilité intrinsèque dans le module, ce qui ajoute à la flottabilité que tout module présente de par sa configuration. La forme extérieure complémentaire d'un module à l'autre peut comprendre des moyens d'emboîtement de type mâle et femelle. Chaque module présente alors au moins un moyen d'emboîtement mâle et au moins un moyen d'emboîtement femelle dont les emplacements sont tels que, lorsque deux modules sont placés côte à côte, le moyen d'emboîtement mâle du premier module est mis en regard du moyen d'emboîtement femelle du deuxième module et, le moyen d'emboîtement femelle du premier module est mis en regard du moyen d'emboîtement mâle du deuxième module. Un exemple simple de moyens d'emboîtement mâle et femelle est, par exemple, une excroissance et un renfoncement. Dans une forme d'exécution de l'invention, les modules présentent des moyens de fixation destinés aux équipements cu destinés à un châssis sur lequel seront fixés les équipements. L'utilisation d'un châssis permet de consolider la coque en rigidifiant l'ensemble et. en offrant, également, des volumes supplémentaires et/ou nécessaires pour recevoir divers organes comme le moteur, la plate-forme, la cabine, etc. Dans certains cas, la coque modulaire sera suffisamment solide pour que la présence d'un châssis devienne facultative. C'est. le cas, par exemple, de coques modulaires de dimensions modestes oui peuvent être autoportantes, le simple assemblage des modules contribuant à réaliser la rigidité nécessaire. Dans une forme d'exécution particulière, un boudin gonflé peut servir d'organe de solidarisation par serrage de la coque modulaire au moment de son gonflage. Que les moyens de fixation soient destinés au châssis ou aux équipements, des exemples de ces derniers pourront être des inserts (par exemple, des écrous prisonniers, avec ou sans extension pour augmenter l'emprise, inclus au moment du moulage des modules afin de les rendre total=ment solidaires du module moulé tout en conservant l'étanchéité du module), des perçages lorsque l'étanchéité n'est pas formellement requise, pour recevoir des moyens de fixation comme vis écrou, quart de tour, goupille, glissière, clip ou tout autre moyen de fixation connu de l'état de l'art. Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, les modules comportent des moyens de réception destinés aux organes de confinement du coussin d'air (pouvant être de différents types : jupe souple soufflée, jupe segmentée, boudin gonflé muni de bavette ou de segments) et ces moyens de réception pourront être situés au niveau de la face inférieure des modules, partiellement au niveau de cette face inférieure et partiellement sur la paroi périphérique de la coque modulaire ou, plus rarement, sur la face supérieure des modules, suivant le besoin de plus ou moins grande stabilité en élargissant la surface du coussin d'air. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les modules présentent au moins un conduit d'acheminement d'air. Des modules présentant ces conduits devront être placés près du générateur afin de permettre le passage de l'air du générateur vers le coussin. Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, les modules sont constitués d'un matériau recyclable. L'utilisation de matériau recyclable tel que certains polymères, comme le polyéthylène, permet en cas de dommage causé à un module de pouvoir le remplacer tout en ne générant pas de déchet. Dans un mode de réalisation de la présente invention, les modules sont choisis dans le groupe consistant en des modules vides, fermés, creux et étanches, des modules creux dont la paroi est constituée d'un sardwich peau/mousse/peau, la mousse constituant un volume de flottabilité permanent, ou des modules creux présentant une vessie gonflable dans ledit creux. Dans la conception du véhicule sur coussin d'air de l'invention, la coque modulaire participe à la création de la flottabilité du véhicule. En effet, bien que les véhicules sur coussin d'air n'aient pas besoin de cette flottabilité pour fonctionner, elle est imposée par le fait qu'ils peuvent occasionnellement être amenés à se poser sur l'eau. Ainsi, chaque module participe, de par sa conception, à la flottabilité et peut accentuer cette flcttabilité de différentes façons comme, par exemple, par la présence de mousse dans la paroi du module ou par la présence d'une vessie gonflable dans le creux du module. Lorsque le module a été choisi parmi ceux cités ci-dessus, il peut être également choisi dans le groupe consistant en des modules réalisés en matériau isotherme, des modules faits en matériau transparent ou semi- 2.5 transparent. Les modules peuvent, en effet, en plus de participer à La flottabilité, présenter d'autres fonctions. Ces modules présentant des fonctions particulières peuvent être, par exemple, des modules réservoir de carburant (en présentant, par exemple, un bouchon, un évent, une jauge, 30 un cloisonnement), des modules de rangement (en comportant, par exemple, ane trappe permettant la fermeture de l'accès au volume de rangement), des modules ballast (en contribuant à rétablir une assiette optimale en vol cu en situation stationnaire sustentée ou flottée), des modules 35 participant à l'éclairage, etc. L'emplacement de ces modules devra évidemment répondre à des impératifs techniques, opérationnels, normatifs ou de sécurité. Par exemple, afin de respecter la notion de centrage des charges, on devra tenir compte du poids particulier de chaque module, vide ou plein, ainsi que des variations de son poids pendant l'utilisation du véhicule. Par exemple, l'installation d'un seul module réservoir se fera préférentiellement sur l'axe de symétrie longitudinal passant par le centre de gravité du véhicule sur coussin d'air, alors que si deux modules réservoirs sont installés, ils seront préférentiellement placés symétriquement de part et d'autre d'un axe passant par le centre de gravité du véhicule sur coussin d'air. Enfin, lorsque toutes les fonctions nécessaires sont assurées (tous les modules aux fonctions particulières sont placés dans la roque modulaire), les emplacements libres peuvent être comblés par des modules dont la fonction est exclusivement celle de flottabilité, tout en participant à la constitution de la coque modulaire globale. L'invention concerne également une coque modulaire de forme géométrique définie, présentant une face inférieure et une face supérieure, destinée à la fabrication d'un véhicule sur coussin d'air, la face supérieure étant adaptée à recevoir des équipements et le coussin d'air étant confiné sous la face inférieure, la coque comprenant des modules tels que définis plus haut ou une combinaison 2.5 de modules tels que définis plus haut. Ainsi, la roque modulaire peut être réalisée uniquement avec des modules s'inscrivant dans un volume de forme extérieure identique, uniquement avec des modules de deux formes extérieures différentes ou avec une combinaison de modules appartenant 30 à des modes de réalisation différents, dès l'instant que leur forme extérieure reste complémentaire d'un module à l'autre et que leur assemblage forme ladite coque. Enfin, l'invention concerne un véhicule sur coussin d'air comprenant une coque modulaire telle que définie ci- 35 dessus. L'invention va maintenant être décrite en plus de détails par référence aux dessins annexés dans lesquels : 8 - la figure 1 est une vue partielle, en élévation, d'un véhicule sur coussin d'air, ledit véhicule présentant une coque modulaire selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2A et 2B sont des représentations schématiques du volume dans lequel s'inscrivent les modules de l'invention selon le premier mode de réalisation de la figure 1 ; - les figures 3A, 3B et 3C sont des représentations schématiques de portions de coques modulaires selon l'invention constituées de modules selon le premier mode de réalisation de la figure 1 ; - la figure 4 est une représentation schématique d'une portion de coque modulaire selon l'invention constituée de modules d'une forme d'exécution particulière du premier mode de réalisation de la figure 1 ; et - la figure 5 est une vue partielle, en élévation, partiellement en coupe, d'un véhicule sur coussin d'air, ledit véhicule présentant une coque modulaire selon l'invention constituée de modules selon un deuxième mode de réalisation. Dans les dessins, les mêmes chiffres (unité et dizaine) de référence désignent des structures correspondantes d'une figure à l'autre, le chiffre des 2.5 centaines distinguant les différentes variantes. Pour la commodité de la description, l'expression � module � sera parfois employée à la place de l'expression � volume dans lequel s'inscrivent les modules �, en effet dans certains modes de réalisation le module aura pour 30 forme schématique celle du volume dans lequel il s'inscrit. La figure 1 présente un véhicule sur coussin d'air 101 comprenant une jupe 102, organe de confinement du coussin d'air de forme ovale, et une coque modulaire 103, selon un premier mode de réalisation de l'invention, ladite 35 jupe 102 étant fixée à ladite coque modulaire 103. La coque modulaire 103 est également de forme ovale mais de périmètre légèrement inférieur à celui de la jupe 102 et 9 elle présente un centre 104 dépourvu de modules 105. Sur la face supérieure de la coque modulaire 103, un moteur 106 est placé à l'une des extrémités du centre 104 et un organe de propulsion 107 est situé à l'une des extrémités de la coque modulaire 103 (sur cette figure 1, du même côte que le moteur 106). Le volume dans lequel s'inscrivent les modules 105 constituant la coque modulaire 103 est représenté plis en détail aux figures 2A et 2B. Les figures 2A et 2B sont une représentation schématique du volume dans lequel s'inscrivent les modules 105 selon le premier mode de réalisation de la figure 1. Ce volume dans lequel s'inscrivent les modules 105, à la figure 2A, a une forme de polyhèdre à six faces : deux faces 108 parallèles, identiques et en forme de trapèze (chaque trapèze ayant deux côtés opposés, parallèles, appelés grand côté D et petit côté d), deux faces 109 rectangulaires, parallèles, mais non identiques (reliant l'une les petits côtés d et l'autre les grands côtés D) et deux faces 110 rectangulaires, identiques mais non 2C parallèles (reliant chacune un côté non parallèle de chaque trapèze). Les deux faces 110 font, entre elles un angle a (voir la figure 2B). Les modales venant s'inscrire dans ce volume peavent avoir des formes complexes définies selon les besoins et 25 les contraintes d'assemblage, d'étanchéité du coassin d'air, etc. Lorsque l'on forme la coque modulaire 103, les modules 105 doivent être positionnés face 110 contre face 110. Les faces 108 forment alors les faces supérieure et 30 inférieure de la coque modulaire 103. La ferme extérieure très particulière et complémentaire du volume dans lequel s'inscrivent les modules 105 est importante car elle permet de réaliser de nombreuses formes de coques modulaires. En effet, si l'on 35 place des modules 105 les uns à côté des autres et dans le même sens, c'est-à-dire que les grands côtés D se retrouvent côte à côte et les petits côtés d côte à côte, on obtient une forme courbe (voir la figure 3A). De plus, suivant l'angle a choisi lors de la fabrication des modules 105, le nombre de modules 105 nécessaire pour obten:_r un demi-cercle précis pourra être calculé grâce à l'équation suivante . a = 180°/N-1 avec N = nombre de modules dans le demi-cercle. 10 Si l'on place des modules 105 les uns à côté ces autres, mais cette fois-ci l'un dans un sens puis son voisin dans l'autre sens, c'est-à-dire que l'on retrouve une alternance de petit côté d/grand côté D/petit côté d/grand côté D côte à côte, on obtient alors une forme 15 rectiligne (voir les figures 3B et 3C). Par le choix des positions des modules 105, on peut donc obtenir toute forme souhaitée pour la coque modulaire 103 (voir également la forme de la portion de coque modulaire de la figure 4). 2C Lors du montage d'un véhicule sur coussin d'air 101, on assemble donc plusieurs modules 105, dont le nombre et la forme sont choisis selon la géométrie de coque modulaire 103 souhaitée, grâce à leur forme extérieure complémentaire. Puis, la jupe 102 est fixée sur une partie 25 de la coque modulaire 103 (partie inférieure et/ou paroi périphérique) de manière à conserver une certaine liberté de mouvement tout en confinant un volume d'air sous légère pression. Enfin, les différents équipements sont placés sur la face supérieure de la coque modulaire 103, soit 30 directement soit par l'intermédiaire d'un châssis (non représenté sur la figure 1). La figure 4 représente une forme d'exécution particulière des modules 105 des figures 1, 2A, 2B, 3A, 3B et 3C. La forme extérieure complémentaire de chaque module 35 205 comprend, dans cette forme d'exécution particulière, des moyens d'emboîtement du type excroissance et renfoncement. La représentation des modules 205 sur la figure 4 est telle que chacun présente au lecteur l'use de ses faces 208. Ces faces 208, en forme de trapèze, ont deux côtés non parallèles 211 et 212, un petit côté d et un grand côté D. Chacun des côtés 211 et 212 présente une excroissance 213, dite mâle, et un renfoncement 214, dit femelle. Sur un module 205, le côté 211 présente, dans le sens allant du petit côté d du trapèze vers le grand côté D du trapèze, un renfoncement 214 suivi d'une excroissance 213, tandis que le côté opposé 212 présente, dans le sens allant du petit côté d du trapèze vers le grand côté D du trapèze, une excroissance 213 suivie d'un renfoncement 214. Lorsque l'on place deux modules 205 côte à côte et ce, quelque soit le sens des modules 205 c'est-à-dire grands côtés D côte à côte ou non, cette position particulière des excroissances 213 et des renfoncements 214 permet qu'une excroissance 213 pourra toujours être en regard d'un renfoncement 214. Ainsi, lorsque l'on assemble des modules 205 pour former une coque modulaire 203, comme expliqué ci-dessus, tous les modules 205 vont, en plus d'être complémentaires, s'emboîter grâce aux excroissances 2l3/renfoncements 214. La coque modulaire 203 ne s'en trouvera que plus renforcée. Il est avantageux de choisir la répartition des excroissances 213 et des renfoncements 214 de telle manière qu'elle augmente la rigidité de la coque modulaire 203 dans les plans verticaux et horizontaux. Cette répartition sera conditionnée par les contraintes d'assemblage et de démontage considéré. Des envisagées pour le véhicule sur coussin d'air solutions d'étanchéité peuvent être mises en oeuvre. Dans une forme d'exécution particulière, un -joint est placé joint qui moment de judicieusement au niveau des excroissances 213, se retrouve entre des modules 205 adjacents au l'assemblage, et ce afin d'augmenter l'étanchéité du coussin d'air. La figure 5 représente un deuxième mode de réalisation des modules de l'invention qui se distingue de celui de la figure 1 par le fait que la coque modulaire 303 est formée de modules 305 de forme extérieure différente de celle des modules 105 et par le fait que, sur ce mode de réalisation, une option technique apparaît, à savoir un châssis constitué de longerons 317 et de traverses 318. Les longerons et les traverses participent à l'assemblage et à la rigidification de l'ensemble. La coque modulaire 303 a une forme globalement rectangulaire formée de modules 305A rectilignes, formant la longueur et la largeur du rectangle, et de modules 305B angulaires formant les angles. La forme extérieure des modules 305A comprend une excroissance 313 sur l'un des petits côtés du rectangle et un renfoncement 314 sur l'autre petit côté du rectangle. De même, la forme extérieure des modules 305B présente une excroissance 313 sur un côté de l'angle et un renfoncement 314 sur l'aut=re côté de l'angle. Le montage de la coque modulaire 303 s'effectue exactement de la même manière que celui du premier mode de réalisation. La présente invention n'est pas limitée aux fermes d'exécution décrites et représentées. Les modules du deuxième mode de réalisation pourraient, par exemple, avoir une forme extérieure globalement carrée plutôt que rectangulaire. De même, des moyens de solidarisation entre modules pourraient être envisagés, par exemple les moyens de fixation mentionnés ci-dessus, afin de consolider la coque modulaire tout en gardant une facilité de montage/démontage rapide et simple. Revendications 1. Modules (105, 205, 305A, 305B) destinés à la fabrication d'un véhicule sur coussin d'air (101), lesdits modules (105, 205, 305A, 305B) étant caractérisés en ce qu'ils ont une forme extérieure complémentaire d'un module à l'autre et en ce que leur assemblage forme une coque modulaire (103, 303) de géométrie définie. 2. Modules (105, 205, 305A, 305B) selon la 10 revendication 1, caractérisés en ce que la géométrie de ladite coque modulaire (103, 303) comporte des parties droites et des parties courbes. 3. Modules selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils sont de deux formes extérieures 15 différentes, l'une rectiligne (305A) et l'autre angulaire 305B 4. Modules (105, 205) selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils s'inscrivent dans un volume de forme extérieure identique. 20 5. Modules (105, 205) selon la revendication 4, caractérisés en ce le volume dans lequel ils s'inscrivent a pour forme extérieure un polyhèdre à six faces présentant deux faces parallèles (108, 208), identiques, en forme de trapèze, ayant chacune deux côtés opposés, parallèles, 25 appelés grand côté D et petit côté d, deux ;-aces quadrilatères (109), parallèles, mais non identiques, reliant l'une les petits côtés d et l'autre les grands côtés D, et deux faces quadrilatères (110), identiques mais non parallèles, reliant chacune un côté non parallèle de 30 chaque trapèze, et formant entre elles un angle a. 6. Modules (205) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que la forme extérieure complémentaire d'un module à l'autre comprend des moyens d'emboîtement de type mâle (213) et ferrell.e 35 (214). 7. Modules (105, 205, 305A, 305B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés ence qu'ils présentent des moyens de fixation destinés à un châssis sur lequel seront fixés les équipements ou destinés aux équipements. 8. Modules (105, 205, 305A, 305B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils comportent des moyens de réception destinés aux organes de confinement du coussin d'air. 9. Modules (105, 205, 305A, 305E) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils présentent au moins un conduit d'acheminement d'air. 10. Modules (105, 205, 305A, 305B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'ils sont constitués d'un matériau recyclable. 11. Modules (105, 205, 305A, 305B) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérises en ce qu'ils sont choisis dans le groupe consistant en des modules vides, fermés, creux et étanches, des modules creux dont la paroi est constituée d'un sandwich peau/mousse/peau ou des modules creux présentant une vessie gonflable dans ledit creux. 12. Modules (105, 205, 305A, 305B) selor la revendication 11, caractérisés en ce qu'ils sont choisis dans le groupe consistant en des modules faits en matériau isotherme, des modules faits en matériau transparent ou semi-transparent. 13. Coque modulaire (103, 303) de forme géométrique définie, présentant une face inférieure et une face supérieure, destinée à la fabrication d'un véhicule sur. coussin d'air,, la face supérieure étant adaptée à recevoir des équipements et le coussin d'air étant confiné sous la face inférieure, ladite coque modulaire comprenant des modules selon une ou plusieurs des revendications précédentes. 14. Véhicule sur coussin d'air (101) caractérisé en ce qu'il comprend une coque modulaire telle que définie selon la revendication 13.