Brevet FR3003208A1 — publié le 20140919

La présente invention concerne des dispositifs pour réduire la pression de l'air sur une surface liée à un objet, afin de provoquer un déséquilibre des pressions auxquelles il est soumis et en conséquence de lui appliquer une force résultante due à la pression atmosphérique. Une réduction de la pression de l'air sur une surface en mouvement intervient naturellement dans la portance des ailes d'avion, dans la force propulsive des hélices, des voilures tournantes et des cylindres soumis à l'effet Magnus. Différents dispositifs visant à reproduire cet effet de dépression ont été proposés. Ils consistent en général i créer une zone de moindre densité de l'air par un effet centrifuge de façon à réduire la pression sur une surface. Un autre procédé consiste à créer un flux d'air tangentiel à une surface de révolution en aspirant l'air vers son centre. Il ne semble pas que ces méthodes aient fait l'objet de développements industriels. La présente invention propose des dispositifs basés sur une autre approche pour réduire la pression de l'air sur une surface solide liée à un objet quelconque, qui consiste à agir sur toute la surface pour conférer aux molécules d'air voisines de cette surface une composante de vitesse relative tangentielle par l'action de moyens appropriés. Selon l'invention, les moyens appropriés sont ou bien solidaires de la surface qui dans ce cas est soit fixe soit mobile par rapport à l'objet, ou bien mobiles devant la surface qui est dans ce cas fixe et solidaire de l'objet. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, un disque muni d'un arbre axial pouvant tourner dans un 30 palier porté par l'objet comporte une face unie et une face dont des irrégularités réparties sur tout ou partie de la surface constituent les moyens appropriés. Ces irrégularités peuvent être des rugosités, des aspérités, des creux, particulièrement des alvéoles cylindriques juxtaposées, des 35 rainures ou encore des domaines juxtaposés ouverts limités par des cloisons minces perpendiculaires à la surface. L'arbre du disque est maintenu de façon à transmettre à l'objet les forces qui lui sont appliquées. L'effet de réduction de la pression sur la surface pourvue des moyens appropriés est obtenu en mettant en rotation le disque à une vitesse suffisante, dépendant de ses caractéristiques géométriques. Des domaines juxtaposés convenant pour le premier mode de réalisation sont constitués par des cellules carrées; hexagonales (en nid d'abeille) ou cylindriques. Les cloisons limitant les domaines peuvent aussi être radiales et uniformément distribuées, formant ainsi des domaines radiaux en étoile. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui est une transformation du premier, la surface est plane, solidaire de l'objet et le moyen approprié est un disque constitué en tout ou partie de domaines juxtaposés ouverts, pouvant prendre les mêmes configurations que dans le premier mode de réalisation, et maintenus par une armature adéquate. Selon l'invention ce disque est pourvu d'un arbre axial pouvant tourner dans un palier porté par l'objet de façon qu'il soit maintenu parallèle et aussi proche que possible de la surface plane. Selon l'invention, ce disque est mis en rotation à une vitesse suffisante, compte tenu de ses caractéristiques géométriques, pour obtenir l'effet de réduction de la pression sur la surface plane. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la surface appartient à l'objet, elle est plane ou a une courbure modérée et elle est munie d'irrégularités du type de celles du premier mode de réalisation, les domaines juxtaposés pouvant être dans ce cas rectangulaires et perpendiculaires à la direction de la force propulsive, de même que les rainures. Selon l'invention, une réduction de la pression de l'air pr 1.a surface est obtenue en appliquant à l'objet une force propulsive d'une direction à peu près parallèle au plan de la surface si elle est plane, ou parallèle à un plan tangent à la surface si elle a une courbure modérée, de façon à lui conférer une vitesse suffisante. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente schématiquement une variante du dispositif selon le premier mode de réalisation. La figure 2 représente schématiquement une variante du dispositif selon le deuxième mode de réalisation. En référence à la figure 1, le dispositif comporte un disque (1) portant des moyens appropriés (2) constitués dans le cas illustré par un disque en nid d'abeille fixé sur le disque (1). Le disque (1) est muni d'un arbre axial (3) qui peut tourner dans un palier porté par un support fixe (4) solidaire d'un objet (5). Un couple moteur C appliqué à l'arbre (3) entraîne la rotation du disque (1) à une vitesse suffisante pour provoquer une réduction de la pression de l'air sur la face portant les moyens appropriés. La force exercée sur la face unie du disque est donc supérieure à celle exercée sur l'autre face. La force résultante a la direction indiquée par la flèche et elle est transmise au support (4) et donc à l'objet (5) par une butée (6) de l'arbre (3). En référence à la figure 2 le moyen approprié du dispositif est un disque (7) qui est constitué de domaines juxtaposés ouverts limités par des cloisons minces parallèles à son axe, par exemple en nid d'abeille, maintenus rigide par une armature (12). Le disque (7) est muni d'un arbre axial (8) qui peut tourner dans un palier porté par un support (9) solidaire de l'objet (5). Il est maintenu aussi près que possible d'une surface plane du support (9) grâce à des butées (10) et (11) de l'arbre (8). Un couple moteur C appliqué à l'arbre (8) entraîne le disque (7) en rotation à une vitesse suffisante pour provoquer une dépression sur la surface plane du support (9) entraînant un déséquilibre des forces appliquées à celui-ci. Le support (9) subit une force résultante dans la direction indiquée par la flèche, qui est transmise à l'objet (5). Les dispositifs selon l'invention sont particulièrement 5 destinés à être installés sur tous types de véhicules terrestres ou aériens, sur lesquels la force résultant du déséquilibre des pressions appliquées contribue, selon l'orientation du dispositif, au déplacement, au freinage ou au maintien dans une position stable du véhicule. 10 REVENDICATIONS1) Dispositif pour réduire la pression de l'air sur une surface liée à un objet, caractérisé en ce qu'il confère aux molécules d'air voisines de la surface une composante de vitesse relative tangentielle à cette surface grâce à des moyens appropriés qui sont ou bien portés par la surface qui est dans ce cas soit mobile par rapport à l'objet soit solidaire de l'objet, ou bien se déplacent devant la surface qui dans ce cas est fixe et solidaire de l'objet. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface est l'une des faces d'un disque (1) qui porte sur tout ou partie de sa surface les moyens appropriés (2) , en ce que le disque porte un arbre axial (3) pouvant tourner dans un palier porté par un support (4) solidaire de l'objet (5) tout en étant maintenu en position par tout moyen adéquat de façon à transmettre à l'objet (5) les forces qui lui sont appliquées, et en ce que le disque (1) est mis en rotation à une vitesse suffisante pour provoquer une dépression sur la face portant les moyens appropriés. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce la surface appartient à l'objet, est plane ou a une courbure modérée et porte les moyens appropriés, en ce que l'objet est mis en mouvement à une vitesse suffisante dans une direction à peu près parallèle au plan de la surface si elle est plane, ou parallèle à un plan tangent à la surface si elle a une courbure modérée, de façon à obtenir une réduction de la pression sur la surface. 4) Dispositif selon la revendications 2 caractérisé en ce que les moyens appropriés sont des rainures radiales ou des domaines allongés limités par des cloisons minces 30 radiales perpendiculaires à la surface. 5) Dispositif selon les revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que les moyens appropriés consistent en rugosités, en irrégularités en relief ou en creux, particulièrement enalvéoles cylindriques juxtaposées ou en rainures. 6) Dispositif selon les revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les moyens appropriés consistent en domaines juxtaposés ouverts limités par des cloisons minces perpendiculaires à la surface. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les domaines juxtaposés sont de forme ou carrée, ou rectangulaire, ou cylindrique ou hexagonale (nid d'abeille). 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce 10 que la surface est plane et appartient à un support (9) porté par l'objet (5), en ce que le moyen approprié est un disque (7) constitué en tout ou partie par des domaines ouverts juxtaposés limités par des parois minces parallèles à son axe, ces domaines étant maintenus par une armature 15 (12), en ce que le disque (7) porte un arbre axial (8) pouvant tourner dans un palier porté par le support (9), tout en étant maintenu parallèle et aussi proche que possible de la surface plane du support (9) par tout moyen adéquat, et en ce que le disque (7) est mis en rotation à 20 une vitesse suffisante pour provoquer une dépression sur la surface (9). 9) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les domaines juxtaposés sont de forme ou carrée, ou cylindrique, ou hexagonale (nid d'abeille) ou sont limités 25 par des parois radiales.