Brevet FR3085939A1 — publié le 20200320

Description Titre de l'invention : Support de motorisation auxiliaire pour mont- golfières [0001] La présente invention concerne un dispositif de support pliante d'un groupe de moto- risation auxiliaire (thermique ou électrique) à hélice, qui puisse s'installer sur toute nacelle du type classique de montgolfière à air chaud ou à gaz, permettant de pouvoir diriger l'aérostat dans la direction souhaitée. [0002] Aucun groupe de motorisation auxiliaire pour montgolfières, malgré l'existences de quelques prototypes expérimentaux, n'a jamais était commercialisé, à cause de plusieurs problèmes d'ordre pratique, technique ou de compatibilité avec une utilisation normale d'une montgolfière classique, ainsi que à cause des prestations très limités. Notamment, tout système (Fig.l) qui prévoit une hélice (6) installée à une distance rapprochée de la nacelle (2), nécessite d'une cage de protection (15) autour d'elle pour d'évidentes questions de sécurité (concernant la possibilité pour un passager d'être blessé à son contact). Cette cage, si elle auberge une hélice d'un diamètre suffisante pour pouvoir offrir des prestations intéressantes (un peut plus d'un mètre à titre d'exemple), va interférer avec la position du pilote (16) dans la position dc décollage quand la nacelle est en position horizontale (le pilote se situant entre le cadre du charge (4) et le partie supérieure de la nacelle). De plus, la position dc l'axe de poussé (5) étant traditionnellement à une basse hauteur (à niveau de la partie infcrieure fermée de la nacelle), l'effet de la poussé n'est pas optimisé, étant son axe trop éloignée du centre de la traînée aérodynamique maximale dc l'aéronef, qui se situe plus en haut, et étant le flux d'entré d'air vers l'hélice dans la plus part masqué par la même nacelle. Ainsi, la distance dc l'hélice étant proche de l'axe centrale verticale du ballon (et dc la nacelle), l'effet recherché à niveau dc la rotation du ballon quand le systcm directionnel est activé, est plutôt lent et faible à cause dc l'absence d'un bras de levier suffisant (c'est-à-dire en orientant le flux de l'hélice vers la droite ou gauche grâce à une articulation du groupe moteur/hélice). Toute solution ayant existé ou fait l'objet d'une demande dc brevet antérieure, n'était pas compatible avec le mode de fonctionnement d'une montgolfière classique (notamment lors du décollage), nécessitant donc d'une nacelle conçue spécifiquement pour fonctionner avec le groupe moto propulseur; ou, dans le meilleure des cas, comme dans le cas décrit dans la publication FR2673418-A1 des fortes limitations en taille (et en conséquence en efficacité et prestations) s'imposent pour pouvoir la rendre compatible avec une nacelle de montgolfière standard et son mode d'emploi normal (en plus de la cage de protection). I [0003] Remédiant aux inconvénients évoqués, le but de l'invention est de permettre au groupe moto propulseur de pouvoir être installée sur n'importe quelle nacelle de montgolfière du type traditionnelle de façon accessoire et non invasive, sans interférer avec les procédures normales de décollage grâce à son système pliant (Fig.2), et ayant une efficacité très élevé grâce à sa géométrie particulière qui offre un grand bras de levier et à la position de l'axe de poussée plus rapproché du centre de traînée aérodynamique maximale de l'aéronef. [0004] Selon une caractéristique principale, le groupe moto propulseur en position de fonc- tionnement (Fig.3) est soutenu par deux structures rigides: l'une (1) le reliant à la partie supérieure de la nacelle (2), et l'autre (3) au cadre de charge supérieur (4) (aussi appelé cadre du brûleur). Cette géométrie particulière permettant à l'axe de poussé (5) de se situer entre le cadre de charge et le haut de la nacelle, et rend l'ensemble cadre de charge/nacelle solidaire et rigide lors de l'application de la poussé, augmentant son efficacité. Grâce à la distance de l'hélice (6) par rapport à l'axe central vertical de l'aéronef (7), l'important bras de levier lors de l'application de la puissance non centrée avec le but de faire roter la montgolfière sur son axe verticale, rend la manoeuvre très rapide et efficace. [0005] Avantageusement, le dispositif selon l'invention, peut être dépourvu d'une cage de protection, n'étant pas l'hélice à la porté accidentelle de contact avec les occupants. [0006] Selon une caractéristique secondaire, le dispositif et ses structures rigides de support sont dotes d'un ensemble d'articulations permettant de : [0007] - replier le dispositif le long d'un côté de la nacelle (8), normalement le côté su- périeure en position de décollage (ceci à fin de ne pas interférer avec la position du pilote lors du décollage). [0008] -incorporer un axe de rotation vertical (9) permettant au groupe moto propulseur quand il est en position de fonctionnement, d'être orientable à droite ou à gauche depuis la nacelle (à l'aide d'un gouvernail rigide (14) ou d'autres moyens indirectes), et de cette façon permettre la rotation du ballon autour de son axe vertical. [0009] -être un dispositif complètement séparé de la nacelle et de l'aéronef en général, pouvant être monté et démonté rapidement et avec des opérations simples, sans interférer dans la possibilité d'utilisation de la montgolfière sans le dispositif. [0010] Selon un premier mode de réalisation, l'ensemble du moteur (10) et hélice (6) est relié à la partie supérieure de la nacelle (2) via une structure rigide articulée (1) pour pouvoir roter au point d'attache avec la nacelle (11), mais solidaire avec le moteur. Une deuxième structure rigide (3) au départ du groupe moteur/hélice, reliée avec une articulation (12) qui lui permet la rotation par rapport à ceci, serve pour soulever le moteur une fois le ballon étant gonflé et en verticale, depuis la position de décollage (8) et le connecter au cadre de charge supérieure (4), pour être en position d'utilisation 3 normale en vol. En utilisant les mêmes articulations, le moteur peut aussi être positionné en haut (13), à côte du cadre de charge, ce qui est intéressant lors de l'éventualité d'un atterrissage à grande vitesse, pour éviter de dégâts au dispositif (en vue notamment du fait que dans ces cas la nacelle se couche à l'atterrissage et est souvent entrain& plusieurs mètres par le ballon avant de s'arrêter, sans pouvoir trop anticiper sur quel côté la nacelle va se coucher). Dans n'importe quel position, le gouvernail (14), qui est solidaire (même si démontable) au groupe moteur/hélice, reste dans une position dans laquelle il n'a pas de conflits avec la nacelle ou autres éléments de l'aéronef ou du même dispositif. [0011] Des modifications peuvent être apportés à cet exemple de réalisation, notamment dans les points et la combinaison et géométrie des articulations, sans que l'on s'écarte de la présente invention. [0012] Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif peut être stocké à bord ou à l'extérieur, et monté seulement lorsque la nacelle est débout en position de décollage, ou directement en vol. [0013] Selon un autre mode de réalisation, le groupe moteur/hélice peut être connecté au reste de l'aéronef que avec une structure le reliant à la nacelle, et non pas au cadre de charge (ou inversement au cadre de charge et non pas à la nacelle), si celle-ci est opportunément dimensionné et si la position résultante du moteur en position de fonctionnement est la même décrite antérieurement. [0014] Selon un autre mode de réalisation, les deux structures de support peuvent être de longueur variable, et être dotés d'un système d'attache universel, pour pouvoir s'adapter à toute nacelles et cadre de charge du marché, en réglant leur longueur pour achever une position de fonctionnement du moteur établie. [0015] Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné pour équiper des mont- golfières à air chaud ou à gaz avec nacelle et cadre de charge du type traditionnel. 4 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]