Brevet FR3055600A1 — publié le 20180309

Voiture d'extrémité de véhicule ferroviaire et véhicule ferroviaire associé La présente invention concerne une voiture d'extrémité pour un véhicule ferroviaire. Un véhicule ferroviaire, notamment à grande vitesse, est sujet à un effet de traînée s'opposant au déplacement de ce véhicule ferroviaire. Afin de diminuer cet effet de traînée, on connait déjà, dans l'état de la technique, une voiture d'extrémité munie d'un dispositif de réduction de traînée, modifiant la géométrie de cette voiture d'extrémité. L'invention a notamment pour but de fournir une autre solution pour diminuer l'effet de traînée, sans modifier la forme de la voiture d'extrémité. A cet effet, l'invention a notamment pour objet une voiture d'extrémité de véhicule ferroviaire, s'étendant entre une première extrémité libre et une seconde extrémité destinée à être raccordée à une autre voiture du véhicule ferroviaire, la voiture d'extrémité comportant un logement inférieur pour un bogie ménagé à proximité de la première extrémité, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un conduit, débouchant d'une part dans le logement inférieur, et débouchant d'autre part à la première extrémité de la voiture, et des moyens de mise en circulation d'air dans le conduit. En forçant la circulation de l'air dans chaque conduit, on souffle ou on aspire de l'air à la première extrémité de la voiture. Ce dispositif permet une meilleure gestion des flux d'air au sillage de la voiture, et permet donc de réduire l'effet de traînée. Une voiture d'extrémité selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toute combinaison techniquement envisageable : - les moyens de mise en circulation d'air sont propres à générer un flux d'air dans le conduit, depuis le logement inférieur vers la première extrémité de la voiture d'extrémité ; - les moyens de mise en circulation d'air sont propres à générer un flux d'air dans le conduit, depuis la première extrémité de la voiture d'extrémité vers le logement inférieur ; - les moyens de mise en circulation d'air sont inversibles, entre une première configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis le logement inférieur vers la première extrémité de la voiture d'extrémité, et une seconde configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis la première extrémité de la voiture d'extrémité vers le logement inférieur ; - les moyens de mise en circulation d'air sont dans la première configuration lorsque la voiture d'extrémité est agencée à l'arrière du véhicule ferroviaire, et dans la 3055600 2 seconde configuration lorsque la voiture d'extrémité est agencée à l'avant du véhicule ferroviaire ; - les moyens de mise en circulation d'air sont propres à prendre la première ou la seconde configurations en fonction des conditions d'exploitation du véhicule ferroviaire ; 5 - les moyens de mise en circulation d'air comportent des moyens de variation de la vitesse d'un flux d'air généré, en fonction d'une vitesse de déplacement de la voiture d'extrémité ; - les moyens de mise en circulation d'air comportent au moins un ventilateur ; et - chaque conduit s'étend sensiblement horizontalement. 10 L'invention concerne également un véhicule ferroviaire, comportant au moins une voiture d'extrémité telle que définie précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure unique annexée, représentant schématiquement et partiellement une voiture d'extrémité selon un exemple 15 de mode de réalisation de l'invention. On a représenté partiellement, sur la figure, une voiture d'extrémité 10, destinée à équiper un véhicule ferroviaire, notamment un train grande ligne. Par exemple, le véhicule ferroviaire comporte une telle voiture d'extrémité 10 à chaque extrémité. Un véhicule ferroviaire peut habituellement circuler dans deux sens opposés, si 20 bien que chaque voiture d'extrémité 10 peut être une voiture d'extrémité avant ou arrière, en fonction du sens de circulation. Ainsi, les voitures d'extrémités 10 du véhicule ferroviaire sont généralement identiques, si bien qu'une seule va être décrite. La voiture d'extrémité 10 s'étend, dans une direction longitudinale X, entre une première extrémité libre 10A, et une seconde extrémité 10B destinée à être raccordée à 25 une autre voiture du véhicule ferroviaire. La première extrémité 10A correspond à l'extrémité avant ou arrière du véhicule ferroviaire, en fonction du sens de circulation. La voiture d'extrémité 10 présente une forme générale aérodynamique, présentant notamment, de manière classique, un profil comprenant une pointe 12 à la première extrémité 10A. Une telle pointe 12 est également appelée « nez » de la voiture d'extrémité 30 10. La voiture d'extrémité 10 comporte par ailleurs, de manière classique, un logement inférieur 14 pour un bogie 16. Ce logement inférieur 14 est ménagé à proximité de la première extrémité 10A. En d'autres termes, dans le cas où la voiture d'extrémité 10 comporte plusieurs logements inférieurs pour des bogies, le logement inférieur 14 35 considéré dans la présente description est celui le plus proche de la première extrémité 10A. 3055600 3 La voiture d'extrémité 10 selon l'invention comporte au moins un conduit 18, débouchant d'une part dans ledit logement inférieur 14, et débouchant d'autre part à la première extrémité 10A de la voiture d'extrémité 10. Avantageusement, chaque conduit 18 s'étend sensiblement horizontalement. 5 Ainsi, chaque conduit 18 débouche généralement dans une partie inférieure de la voiture d'extrémité 10, et plus particulièrement, par exemple, en dessous du nez 12. Par exemple, chaque conduit 18 présente un diamètre compris entre 0,05 m et 0,5 m. La voiture d'extrémité 10 comporte des moyens 20 de mise en circulation d'air 10 dans le conduit 18. Les moyens de mise en circulation d'air 20 comportent par exemple au moins un ventilateur 22. De préférence, les moyens de mise en circulation d'air 20 sont inversibles, entre une première configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis le logement inférieur 14 vers la première extrémité 10A de la voiture d'extrémité 10 (cette première 15 configuration étant représentée sur la figure), et une seconde configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis la première extrémité 10A de la voiture d'extrémité 10 vers le logement inférieur 14. Ainsi, dans la première configuration, le conduit 18 expulse de l'air à la première extrémité 10A, et dans la seconde configuration, le conduit 18 aspire de l'air à la première 20 extrémité 10A. Dans ce cas, le ventilateur 22 est un ventilateur bidirectionnel. Conformément à une variante, les moyens de mise en circulation d'air 20 sont uniquement propres à générer un flux d'air dans le conduit 18, depuis le logement inférieur 14 vers la première extrémité 10A de la voiture d'extrémité 10. 25 Conformément à une autre variante, les moyens de mise en circulation d'air 20 sont uniquement propres à générer un flux d'air dans le conduit 18, depuis la première extrémité 10A de la voiture vers le logement inférieur 14. Toutefois, le mode de réalisation dans lequel les moyens de mise en circulation d'air 20 peuvent prendre les première et seconde configurations est préféré, car dans ce 30 cas, la configuration peut être choisie en fonction des conditions d'exploitation du véhicule ferroviaire. Les conditions d'exploitation du véhicule ferroviaire comprennent, par exemple, la vitesse du véhicule ferroviaire, la température extérieure au véhicule ferroviaire, l'orientation du vent dans l'environnement extérieur du train... 3055600 4 En variante, les moyens de mise en circulation d'air 20 sont configurés pour prendre les première et seconde configurations en fonction du sens de circulation du véhicule ferroviaire. Dans cette variante, lorsque la première extrémité 10A est à l'avant du véhicule 5 ferroviaire, les moyens de mise en circulation d'air 20 peuvent être dans la seconde configuration, aspirant de l'air depuis la première extrémité 10A de la voiture vers le logement inférieur 14, et lorsque la première extrémité 10A est à l'arrière du véhicule ferroviaire, les moyens de mise en circulation d'air 20 peuvent être dans la première configuration, expulsant de l'air par la première extrémité 10A. 10 Cette aspiration ou expulsion d'air à la première extrémité 10A a pour effet de modifier le comportement de l'air en avant et/ou en arrière du véhicule ferroviaire, réduisant alors l'effet de traînée. Avantageusement, les moyens de mise en circulation d'air 20 comportent des moyens de variation de la vitesse d'un flux d'air généré, en fonction d'une vitesse de 15 déplacement de la voiture d'extrémité 10. La vitesse du flux d'air dépend de la vitesse de rotation du ventilateur 22, si bien que les moyens de variation agissent sur ce ventilateur 22. La vitesse du flux d'air est ainsi adaptée à la vitesse de déplacement de la voiture 10, afin d'optimiser la réduction de la traînée. 20 Avantageusement, la vitesse du flux d'air est modifiée en temps réel, en fonction de la vitesse instantanée de la voiture d'extrémité 10. A cet effet, on peut prévoir une automatisation par boucle de contrôle active, de type connu en soi. La présente invention permet, en agissant sur les flux d'air en avant et/ou en arrière du véhicule ferroviaire, de réduire la traînée de ce véhicule ferroviaire. 25 On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes complémentaires. REVENDICATIONS1. Voiture d'extrémité (10) de véhicule ferroviaire, s'étendant entre une première extrémité libre (10A) et une seconde extrémité destinée à être raccordée à une autre voiture du véhicule ferroviaire, la voiture d'extrémité (10) comportant un logement inférieur (14) pour un bogie (16) ménagé à proximité de la première extrémité (10A), caractérisée en ce qu'elle comporte : - au moins un conduit (18), débouchant d'une part dans le logement inférieur (14), et débouchant d'autre part à la première extrémité (10A) de la voiture d'extrémité (10), et - des moyens de mise en circulation d'air (20) dans le conduit (18). 2. Voiture d'extrémité selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) sont propres à générer un flux d'air dans le conduit (18), depuis le logement inférieur (14) vers la première extrémité (10A) de la voiture d'extrémité (10). 3. Voiture d'extrémité selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) sont propres à générer un flux d'air dans le conduit (18), depuis la première extrémité (10A) de la voiture d'extrémité (10) vers le logement inférieur (14). 4. Voiture d'extrémité selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) sont inversibles, entre une première configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis le logement inférieur (14) vers la première extrémité (10A) de la voiture d'extrémité (10), et une seconde configuration dans laquelle le flux d'air est généré depuis la première extrémité (10A) de la voiture d'extrémité (10) vers le logement inférieur (14). 5. Voiture d'extrémité selon la revendication 4, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) sont dans la première configuration lorsque la voiture d'extrémité (10) est agencée à l'arrière du véhicule ferroviaire, et dans la seconde configuration lorsque la voiture d'extrémité (10) est agencée à l'avant du véhicule ferroviaire. 6. Voiture d'extrémité selon la revendication 4, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) sont propres à prendre la première ou la seconde configurations en fonction des conditions d'exploitation du véhicule ferroviaire. 3055600 6 7. Voiture d'extrémité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (20) comportent des moyens de variation de la vitesse d'un flux d'air généré, en fonction d'une vitesse de déplacement de la voiture d'extrémité (10). 5 8. Voiture d'extrémité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de mise en circulation d'air (10) comportent au moins un ventilateur (22). 10 9. Voiture d'extrémité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque conduit (18) s'étend sensiblement horizontalement. 10. Véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une voiture d'extrémité (10A) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15