Brevet FR2981330A1 — publié le 20130419

Aéronef comprenant un aérostat apte à être fonctionnalisé Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un aéronef comprenant un aérostat apte à être gonflé par un gaz permettant sa sustentation. État de la technique Dans le domaine des aéronefs, il est connu d'utiliser des aérostats se présentant sous la forme de ballons gonflés à l'hélium. Selon les applications, il est intéressant de fonctionnaliser les ballons, la surface extérieure du ballon est typiquement celle utilisée pour une telle fonctionnalisation. 20 Il résulte de cette fonctionnalisation une problématique relative à l'utilisation de matériaux souples destinés à épouser la surface extérieure de l'aérostat se présentant souvent sous la forme d'un ballon. 25 Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un aéronef muni d'un aérostat apte à être fonctionnalisé. 30 On tend vers cet objet en ce que l'aéronef comporte un manchon ouvert à ses extrémités distales et monté de manière à traverser l'aérostat pour 15 délimiter avec ledit aérostat un volume fermé étanche destiné au gonflage dudit aérostat par ledit gaz. Selon une mise en oeuvre, l'aéronef comporte une valve montée sur l'aérostat pour remplir en gaz, ou vider, ledit volume fermé. Selon un mode de réalisation, l'aéronef comporte un aérodyne monté au niveau du manchon. Avantageusement, l'aérodyne comporte une structure munie d'au moins une tige, ladite tige traversant le manchon par ses deux extrémités. Selon une mise en oeuvre, l'aérodyne est un cerf-volant muni d'une toile fixée à la structure. De manière générale, l'aéronef peut comporter un élément d'éclairage monté dans le manchon. Avantageusement, l'élément d'éclairage comporte un corps allongé, un ruban de diodes enroulé autour dudit corps allongé et une source d'énergie montée dans ledit corps allongé. De manière avantageuse, l'élément d'éclairage est monté dans le manchon, et le manchon comporte à ses deux extrémités distales des moyens de fermeture desdites extrémités pour maintenir l'élément d'éclairage à l'intérieur du manchon. L'aéronef peut aussi comprendre une éolienne générant du courant et reliée à l'élément d'éclairage soit pour recharger une batterie de l'élément d'éclairage, soit pour alimenter en direct l'élément d'éclairage.30 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un aéronef muni d'un aérostat, la figure 2 est une vue détaillée de l'assemblage de l'aérostat avec un manchon, la figure 3 représente une vue centrée au niveau du manchon, la figure 4 représente un aéronef comprenant la combinaison d'un aérostat et d'un aérodyne. La figure 5 illustre une variante de réalisation de l'aéronef. Description de modes préférentiels de réalisation Sur la figure 1, l'aéronef comprend un aérostat 1 apte à être gonflé par un gaz permettant sa sustentation. Dans le cadre de l'application, par « sustentation » on entend principalement le maintien dans l'air. L'aéronef est muni d'un manchon 2 ouvert à ses extrémités distales 2a, 2b. Le manchon 2 est monté de manière à traverser l'aérostat 1 pour délimiter avec ledit aérostat 1 un volume 3 fermé étanche destiné au gonflage dudit aérostat 1 par ledit gaz. Autrement dit, une fois l'aérostat 1 gonflé, le corps du manchon 2 à l'intérieur dudit aérostat sera entouré par ledit gaz. En fait, c'est le corps du manchon 2 sur sa surface extérieure qui délimite, avec l'intérieur de l'aérostat 1, le volume fermé 3 apte à être gonflé. Les extrémités 2a, 2b du manchon 2 débouchent de part et d'autre de la surface extérieure de l'aérostat 1. Le manchon délimite un volume interne 4 accessible depuis l'extérieur lorsque l'aérostat est gonflé, notamment par les deux extrémités 2a, 2b. Ainsi, le manchon 2 permet l'installation d'éléments fonctionnalisant l'aéronef. Par exemple, un élément d'éclairage peut être monté dans le manchon 2. Le manchon 2 délimite un volume interne 4 apte à recevoir un élément d'éclairage de sorte à diffuser de la lumière dans ledit aérostat 1. Comme illustré à la figure 3 l'élément d'éclairage 5 peut comporter un corps 6 allongé, un ruban 7 de diodes enroulé autour dudit corps 6 allongé et avantageusement une source d'énergie 8 montée dans ledit corps 6 allongé. A la figure 3, l'élément d'éclairage 5 est disposé dans le volume interne 4 du manchon 2. Sur les figures 2 et 3, pour assurer le maintien des éléments de fonctionnalisation (par exemple l'élément d'éclairage 5) au niveau de l'aérostat 1 dans le volume interne 4 du manchon 2, les deux extrémités 2a, 2b du manchon 2 sont avantageusement munies de moyens aptes à coopérer avec un système de fermeture desdites extrémités (par exemple des bouchons 9 à visser sur un filet 10 réalisé sur les deux extrémités 2a, 2b). Autrement dit, l'élément d'éclairage 5 est monté dans le manchon, et le manchon 2 comporte à ses deux extrémités distales 2a, 2b des moyens de fermeture 9, 10 desdites extrémités 2a, 2b pour maintenir l'élément d'éclairage 5 à l'intérieur du manchon 2. Avantageusement, l'aérostat 1 est un ballon gonflé, par exemple, à l'hélium. Comme indiqué ci-dessus, l'aérostat 1 en combinaison avec le manchon 2 qui lui est associé délimite un volume 3 apte à être gonflé. Ainsi, l'aéronef peut comporter une valve de gonflage 11 (figure 1) montée sur l'aérostat 1 pour remplir ou vider ledit volume fermé 3.30 Le manchon 2 peut être réalisé dans une matière souple, par exemple en polyéthylène ou polyuréthane, ou une matière rigide, par exemple en PVC. Selon une réalisation illustrée à la figure 2, le manchon 2 comporte un corps principal en toile et un élément d'extrémité 12 (bien que cela ne soit pas représenté, les deux extrémités du manchon 2 sont chacune pourvue d'un élément d'extrémité 12). L'aérostat 1 est lui aussi réalisé en une toile. Les toiles de l'aérostat 1 et du manchon 2 sont solidarisées ensembles, et de manière étanche, au niveau de chaque élément d'extrémité 12 (par exemple en PVC) pour délimiter le volume fermé 3 étanche. Bien entendu, l'homme du métier peut utiliser tout type de solidarisation permettant de délimiter le volume 3 étanche de l'aérostat 1 (par exemple le collage, la soudure, etc.). Bien que cela ne soit pas représenté, si le manchon est en PVC, la toile de l'aérostat pourra directement être solidarisée sur ledit manchon pour délimiter le volume étanche. De manière générale, les aérostats présentent un inconvénient majeur lorsqu'ils sont en sustentation dans l'air par vent fort. Typiquement, en cas de fort vent, l'aérostat va avoir tendance à être ramené en direction du sol à cause de la traînée qu'il génère. Il résulte donc un besoin de fonctionnaliser l'aéronef pour améliorer sa sustentation dans l'air sans avoir à augmenter le volume d'hélium. En effet, l'augmentation du volume d'hélium d'un aérostat est une possibilité pour faciliter son maintien dans l'air, seulement cela augmente la taille de l'aérostat et les coûts en hélium. Ce besoin peut être avantageusement comblé comme sur la figure 4, en ce que l'aéronef comporte en outre un aérodyne 13 monté au niveau du manchon 2. La combinaison d'un aérostat 1 et d'un aérodyne 13 permet avantageusement de maintenir l'aéronef en combinant les forces aérodynamiques de sustentation (aérodyne) avec le principe de la poussée d'Archimède de l'aérostat. De manière surprenante, selon cette combinaison l'aéronef peut alors être utilisé sans vent ou avec du vent. L'aérodyne correspond alors à un élément de fonctionnalisation permettant à l'aérostat de se maintenir en l'air même par vent fort. Comme indiqué, le manchon 2 permet le montage de l'aérodyne. En fait, l'aérodyne 13 peut comporter une structure munie d'au moins une tige 14, ladite tige 14 traversant le manchon 2 par ses deux extrémités 2a, 2b. De préférence, la tige 14 sera fixée au niveau du manchon 2 de sorte à ce que l'aérodyne 13 et l'aérostat 1 soient placés dans le même référentiel de mouvement pour éviter un déséquilibre. Pour cela, les deux extrémités du manchon peuvent être operculées par des bouchons, chaque bouchon étant pourvu d'un trou pour laisser passer uniquement la tige de sorte à la maintenir fixe par rapport à l'aérostat. Selon une variante, un tube rigide pourra être inséré dans le manchon pour assurer la fonction de maintien. Selon une mise en oeuvre particulière applicable à tous les modes de réalisation, l'aérodyne 13 est un cerf-volant muni d'une toile 15 fixée à la structure 14 (figure 4). Bien entendu, l'invention ne se limite pas à un cerf-volant, tout système de voilure destiné à exploiter les forces aérodynamiques pour faciliter la sustentation en cas de vent pouvant être adapté en conséquence par l'homme du métier. Bien entendu, le mode de réalisation avec l'élément d'éclairage peut être combiné avec l'aéronef comportant un aérostat et un aérodyne, une partie de la structure de l'aérodyne et l'élément d'éclairage partageant alors le volume intérieur du manchon 2. Selon une mise en oeuvre de l'élément d'éclairage il résulte une problématique de source d'énergie. Pour cela l'élément d'éclairage peut comporter une batterie ou être alimenté par une source exploitant les énergies renouvelables. En tant que système exploitant une source d'énergie renouvelable, l'aéronef peut comprendre une éolienne 16 (figure 5) générant du courant. Cette éolienne 16 peut alors être reliée à l'élément d'éclairage soit pour, le cas échéant, recharger la batterie de l'élément d'éclairage, soit pour alimenter en direct l'élément d'éclairage (dans ce dernier cas la batterie n'est pas nécessaire). Autrement dit, l'aéronef peut comporter une éolienne 16 générant du courant et reliée à l'élément d'éclairage 5 soit pour recharger une batterie de l'élément d'éclairage 5, soit pour alimenter en direct l'élément d'éclairage 5. Cette éolienne 16 peut être montée sur l'aérostat ou avantageusement sur l'aérodyne. Lorsque l'éolienne est montée sur l'aérodyne, elle peut être formée par une pale tournant autour d'un axe formé par une tige de la structure (cette tige peut être différente de celle traversant, le cas échéant, le manchon). Bien entendu, tout type de système comparable a une éolienne (association d'un rotor et d'un stator) peut être utilisé, on pourra par exemple imaginer que le ballon d'hélium tourne autour de la tige, etc. Sur la figure 5, le manchon 2 est à l'origine réalisé dans un matériau souple, et est rigidifié par un élément tubulaire 16, par exemple en PVC, placé dans ledit manchon 2 de manière à faire saillie de ses deux extrémités 2a, 2b. Ceci permet de faciliter l'installation des éléments de fonctionnalisation. Un tel aéronef pourra être utilisé dans les salons ou les manifestations pour, par exemple, afficher de la publicité ou tout au type de message. La combinaison particulière d'un cerf-volant et d'un ballon à hélium préférentiellement mis en lumière par des LEDs permet d'obtenir une visibilité lors de tels évènements. La structure de l'aérodyne (aussi appelée armature dans le domaine) peut être avantageusement réalisée en carbone pour limiter le poids. En effet, sans vent l'aérostat devra se supporter lui-même plus le poids de l'aérodyne. De manière avantageuse, le manchon est sensiblement rectiligne entre ses deux extrémités, et sa partie centrale passe, de préférence, au niveau du centre de gravité du ballon gonflé. Ceci permet de répartir au mieux les forces entre l'aérodyne et l'aérostat lorsque l'aéronef est en vol. L'aéronef pourra être maintenu du sol par une ligne de retenue. Le long de cette ligne de retenue des dérives en tissu ou toile pourront être disposées pour afficher de la publicité. L'affichage peut être combiné à un éclairage à base de diodes (LEDs) pour un fonctionnement de nuit. Ces diodes pourront être alimentées par une batterie ou encore par la source d'énergie renouvelable qu'est le vent, comme indiqué précédemment pour le principe de l'éolienne. Dans la variante avec le cerf-volant, les diodes pourront directement être intégrées au cerf-volant. REVENDICATIONS1. Aéronef comprenant un aérostat (1) apte à être gonflé par un gaz permettant sa sustentation, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (2) ouvert à ses extrémités (2a, 2b) distales et monté de manière à traverser l'aérostat (1) pour délimiter avec ledit aérostat (1) un volume (3) fermé étanche destiné au gonflage dudit aérostat (1) par ledit gaz. 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une valve (11) montée sur l'aérostat (1) pour remplir en gaz, ou vider, ledit volume fermé (3). 3. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un aérodyne (13) monté au niveau du manchon (2). 4. Aéronef selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'aérodyne (13) comporte une structure munie d'au moins une tige (14), ladite tige (14) traversant le manchon (2) par ses deux extrémités (2a, 2b). 5. Aéronef selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'aérodyne (13) est un cerf-volant muni d'une toile (15) fixée à la structure. 6. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'éclairage (5) monté dans le manchon (2). 7. Aéronef selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément d'éclairage (5) comporte un corps allongé (6), un ruban de diodes (7) enroulé autour dudit corps allongé (6) et une source d'énergie (8) montée dans ledit corps allongé (6). 8. Aéronef selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que l'élément d'éclairage (5) est monté dans le manchon (2), et en ce que le manchon (2) comporte à ses deux extrémités distales (2a, 2b) des moyens de fermeture (9, 10) desdites extrémités (2a, 2b) pour maintenir l'élément d'éclairage (5) à l'intérieur du manchon (2). 9. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une éolienne (16) générant du courant et reliée à l'élément d'éclairage (5) soit pour recharger une batterie de l'élément d'éclairage, soit pour alimenter en direct l'élément d'éclairage.