Brevet FR3051169A1 — publié le 20171117

" VÉHICULE À SUSTENTATION PAR AIR. " [0001] L'invention concerne principalement un véhicule à sustentation par air, tel qu'un aéroglisseur, un hovercraft ou un aérodyne. [0002] Ce type de véhicule utilise une ou plusieurs turbines à air pour le soulever du sol et pour le faire avancer. [0003] Les véhicules existants sont consommateurs en énergie. Pour limiter cette consommation, il a déjà été proposé d'améliorer l'aérodynamique du véhicule. On peut citer, par exemple, le document US 3 077 321 qui décrit un aéroglisseur dont le profilé extérieur global est celui d'une aile afin de générer un « effet de sol ». L'aéroglisseur cité dans ce document comprend un plancher creux, muni d'un canal central 130 équipé d'une fente de sortie réduite par rapport au canal et permettant de stabiliser l'aéroglisseur. [0004] Ce dernier comprend également un conduit d'air en position avant, terminé par des buses agencées pour conduire l'air vers les plaques orientables de manière à ce que l'air soit dirigé vers l'avant et le long de la surface extérieure de l'aéroglisseur. [0005] On connait également des aéroglisseurs comprenant des ailes extérieures montées pivotantes sur un axe horizontal, permettant d'améliorer la sustentation et d'orienter l'aéroglisseur. On peut citer, par exemple, le document US 4 899 954 ou le document US 5 267 626. Cependant, ce type d'aéroglisseur se rapproche beaucoup plus de l'avion qui utilise des ailes extérieures pour assurer sa sustentation. Ils sont encombrants et fragiles car les ailes peuvent être facilement endommagées. [0006] L'invention vise ainsi vise à proposer un véhicule à sustentation par air économe en énergie, peu encombrant et stable. [0007] A cet effet, le véhicule à sustentation par air, comprenant une cabine et une turbine d'aspiration et de distribution d'air pour assurer, en utilisation, la sustentation 3051169 2 et l'orientation du véhicule au-dessus d'un sol, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une semelle dite « de sustentation », agencée sous le véhicule en position d'utilisation, la semelle de sustentation étant constituée d'un cadre périphérique d'épaisseur déterminée et d'une ouverture centrale s'ouvrant au- 5 dessus du sol, et comprenant un arceau fixé au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle, ledit arceau supportant une aile dite « de sustentation » montée pivotante sur un axe horizontal et transversal par rapport à la position d'utilisation du véhicule, dans l'arceau et au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle de sustentation. 10 [0008] Le véhicule à sustentation par air peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - des bords du cadre délimitant l'ouverture centrale de la semelle de sustentation comprennent une portion biseautée s'élargissant vers le bas du 15 véhicule en position d'utilisation. - le véhicule comporte en outre un fuselage au-dessus de l'arceau, définissant un tunnel longitudinal au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle de sustentation, le tunnel ayant une entrée d'air de section déterminée et munie de la turbine, et une sortie d'air de section inférieure à la section de l'entrée, 20 l'arceau et l'aile étant agencés entre l'entrée et la sortie du tunnel. - la turbine présente un axe de rotation dirigé vers l'aile de sustentation. - le véhicule comprend en outre à la sortie du tunnel, au moins une aile montée pivotante sur un axe vertical par rapport à la position d'utilisation du véhicule. - le tunnel comprend une portion centrale ayant une section régulièrement 25 décroissante depuis l'entrée vers la sortie du tunnel. le véhicule comprend en outre un sélecteur automatique de positions de l'aile de sustentation, le sélecteur étant programmé pour orienter l'aile de sustentation selon un angle compris entre 12 et 16 degrés par rapport à l'horizontale, en position d'utilisation. 3051169 3 - le véhicule comprend en outre une jupe souple périphérique autour de la semelle de sustentation. [0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, 5 en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1, est une vue schématique de dessus d'une semelle de sustentation d'un aéroglisseur selon l'invention ; - la figure 2, est une vue schématique en coupe longitudinale de la semelle de sustentation de la figure 1 ; 10 - la figure 3, est une vue schématique en coupe transversale de la semelle de sustentation de la figure 1 ; - la figure 4, est une vue schématique en perspective d'une semelle de sustentation d'un aéroglisseur selon l'invention munie d'une aile de sustentation ; 15 - la figure 5, est une vue schématique en coupe transversale de la semelle de sustentation de la figure 4 ; - la figure 6, est une vue schématique vue de côté de la fixation de l'aile de sustentation de la figure 4; et - la figure 7, est une vue schématique en coupe longitudinale d'une chambre 20 de compression et de propulsion d'air d'un aéroglisseur selon l'invention. [0010] Un véhicule à sustentation par air selon l'invention comprend une cabine (non illustrée) dans laquelle se trouve le poste de pilotage, et au moins une turbine d'aspiration et de distribution d'air pour assurer, en utilisation, la sustentation et l'orientation du véhicule au-dessus d'un sol. 25 3051169 4 [0011] Selon l'invention, le véhicule comporte en partie inférieure, par rapport à la position d'utilisation, la semelle 100 dite « de sustentation » illustrée en figures 1 à 3. 5 [0012] Cette semelle 100 est constituée d'un cadre périphérique 110, d'épaisseur e déterminée et d'une ouverture centrale 120 s'ouvrant au-dessus du sol. [0013] Le cadre peut être monobloc ou constitué de plusieurs pièces fixées les unes aux autres. 10 [0014] La forme en plan du cadre, illustrée à titre d'exemple, comprend une partie 111 effilée vers l'avant, en position d'utilisation. [0015] Le cadre présente une largeur I suffisante pour pouvoir y fixer la cabine et 15 les autres parties du véhicule, non illustrées sur cette figure. [0016] Les bords 112-113-114-115 du cadre délimitant l'ouverture centrale 120 de la semelle de sustentation 100 comprennent une portion verticale 112a-113a-114a115a, prolongée par une portion biseautée 112b-113b-114b-115b, s'élargissant vers 20 le bas du véhicule en position d'utilisation. [0017] Lorsque le véhicule est à l'arrêt, la semelle de sustentation sert de socle au véhicule. 25 [0018] En utilisation, la semelle de sustentation permet de concentrer l'air expulsé par la turbine et de la diriger efficacement vers le sol. Elle permet donc au véhicule de se soulever et d'avancer de manière plus efficace qu'un véhicule dépourvu d'une telle semelle. 30 [0019] En partie arrière de l'ouverture centrale 120, le bord arrière 115 peut avantageusement se prolonger horizontalement sous le cadre sur une longueur L déterminée avant la portion biseautée 115b. Autrement dit, le bord arrière 115 comprend, entre la portion verticale 115a et la portion biseautée 115b, une portion horizontale 115c s'étendant sous la semelle 100. 35 3051169 5 [0020] Cela délimite ainsi un zone creuse 116, située à l'arrière de l'ouverture centrale 120. [0021] Cette zone creuse 116 est en regard de l'aile de sustentation selon 5 l'invention (voir descriptif des figures 4 à 7) permet une accumulation d'air sous pression et une meilleure efficacité de l'aile. [0022] La semelle de sustentation selon l'invention comprend également, comme illustré aux figures 4 à 7, un arceau 130 fixé au-dessus de l'ouverture centrale 120 10 de la semelle, ledit arceau supportant une aile 140 dite « de sustentation », montée pivotante sur un axe horizontal X-X et transversal par rapport à la position d'utilisation du véhicule, dans l'arceau 130 et au-dessus de l'ouverture centrale 120 de la semelle de sustentation 100. 15 [0023] L'arceau 130 comprend avantageusement des renforts latéraux 131 pour le rigidifier. [0024] Afin de propulser et diriger le véhicule, ce dernier comprend un fuselage 150 au-dessus de l'arceau, définissant un tunnel longitudinal au-dessus de l'ouverture 20 centrale de la semelle de sustentation. [0025] Le fuselage comprend, vers l'avant, une entrée d'air 151 de section Si déterminée et munie d'au moins une turbine 160. 25 [0026] Vers l'arrière, le fuselage 150 comprend une sortie d'air 152 de section S2 inférieure à la section Si de l'entrée. De préférence, le tunnel 150 comprend une portion centrale 153 ayant une section régulièrement décroissante depuis l'entrée vers la sortie du tunnel. Cela permet une compression de l'air, de sorte que le carénage et la turbine constituent une chambre de compression de l'air. 30 [0027] L'arceau et l'aile sont agencés entre l'entrée et la sortie du tunnel et, plus précisément, entre la turbine 160 et la sortie d'air 152. [0028] Selon l'invention, la turbine 160 présente un axe de rotation Y-Y dirigé vers 35 l'aile de sustentation. Cela se traduit par la présence d'un angle a entre l'axe Y-Y et l'horizontale H. 3051169 6 [0029] Une partie de l'air pulsé par la turbine est ainsi directement dirigé vers l'aile, ce qui améliore l'efficacité de la sustentation. [0030] L'aile provoque un effet de sol qui donne une meilleure stabilité de la 5 sustentation et donc du véhicule. Ce dernier est également plus maniable et plus économe en énergie, à puissance égale. [0031] L'aile peut avantageusement être équipée d'un bec de bord d'attaque et/ou aussi d'un volet intérieur et/ou extérieur. Cela permet à l'aile d'augmenter sa surface 10 et de garder sa portance, à une vitesse la plus réduite possible (non illustré). [0032] Une partie de l'air passe au-dessus de l'aile et est dirigé vers la sortie 152, ce qui permet de diriger le véhicule. À cette fin, au moins une aile montée pivotante sur un axe vertical par rapport à la position d'utilisation du véhicule est agencée à la 15 sortie du tunnel (non illustré). [0033] L'angle 13 formé entre l'aile et l'horizontale est important pour obtenir l'effet de sol. Il est donc important de pouvoir régler cet angle. Ainsi, l'aile est montée pivotante pour permettre un ajustement de cet angle p. 20 [0034] Ainsi, le véhicule selon l'invention comprend un sélecteur de positions de l'aile de sustentation. [0035] De préférence, ce sélecteur est automatique et programmé pour orienter 25 l'aile de sustentation selon un angle p compris entre 12 et 16 degrés par rapport à l'horizontale, en position d'utilisation. [0036] Selon un mode de réalisation non illustré, le véhicule comprend également, une jupe souple périphérique autour de la semelle de sustentation. Cette jupe 30 permet de contenir l'air sous la semelle et d'améliorer encore la sustentation. REVENDICATIONS1. Véhicule à sustentation par air, comprenant une cabine et une turbine (160) d'aspiration et de distribution d'air pour assurer, en utilisation, la sustentation et l'orientation du véhicule au-dessus d'un sol, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une semelle (100) dite « de sustentation », agencée sous le véhicule en position d'utilisation, la semelle de sustentation étant constituée d'un cadre périphérique (110) d'épaisseur (e) déterminée et d'une ouverture centrale (120) s'ouvrant au-dessus du sol, et comprenant un arceau (130) fixé au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle, ledit arceau supportant une aile (140) dite « de sustentation » montée pivotante sur un axe horizontal et transversal par rapport à la position d'utilisation du véhicule, dans l'arceau et au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle de sustentation. 2. Véhicule selon la revendication 1 dans lequel des bords (112-113-114-115) du cadre délimitant l'ouverture centrale de la semelle de sustentation comprennent une portion biseautée (112b-113b-114b-115b) s'élargissant vers le bas du véhicule en position d'utilisation. 3. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant, en outre, un fuselage (150) au-dessus de l'arceau, définissant un tunnel longitudinal au-dessus de l'ouverture centrale de la semelle de sustentation, le tunnel ayant une entrée d'air (151) de section (Si) déterminée et munie de la turbine (160), et une sortie d'air (152) de section (S2) inférieure à la section (Si) de l'entrée, l'arceau et l'aile étant agencés entre l'entrée et la sortie du tunnel. 4. Véhicule selon la revendication 3, dans lequel la turbine présente un axe de rotation (Y-Y) dirigé vers l'aile de sustentation. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, comprenant, en outre, à la sortie du tunnel, au moins une aile montée pivotante sur un axe vertical par rapport à la position d'utilisation du véhicule. 3051169 8 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le tunnel comprend une portion centrale (153) ayant une section régulièrement décroissante depuis l'entrée vers la sortie du tunnel. 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant, en outre, 5 un sélecteur automatique de positions de l'aile de sustentation, le sélecteur étant programmé pour orienter l'aile de sustentation selon un angle compris entre 12 et 16 degrés par rapport à l'horizontale, en position d'utilisation. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant, en outre, une jupe souple périphérique autour de la semelle de sustentation. lo