Brevet FR3129659A1 — publié le 20230602

La présente invention concerne un flotteur (10), le flotteur (10) comprenant un ballon (40) gonflable. Le flotteur (10) est muni d’une structure portante (20) à déploiement assisté solidaire du ballon (40), le ballon (40) étant gonflable automatiquement par un air extérieur situé dans un milieu extérieur (EXT) au ballon lors d’un déploiement de la structure portante (20). Figure d’abrégé : figure 2 flotteur ayant une structure portante à déploiement assisté et un ballon gonflable automatiquement par l’air extérieur, et aéronef La présente invention concerne un flotteur ayant une structure portante à déploiement assisté ainsi qu’un ballon gonflable automatiquement par l’air extérieur, et un aéronef ayant au moins un tel flotteur. Dès lors, l’invention se situe dans le domaine technique des systèmes de flottabilité d’un aéronef, et plus particulièrement d’un aéronef à voilure tournante. Pour effectuer un survol maritime, des règlements peuvent imposer qu’un giravion soit muni d’un système de secours utilisable en cas d’amerrissage. Un tel système de secours peut comprendre un système de flottabilité qui participe à la flottaison et à la stabilité d’un aéronef suite à un amerrissage. Un système de flottabilité peut comprendre des flotteurs gonflables fixés à une structure de l’aéronef. En particulier, un flotteur peut être plié et logé dans un compartiment de l’aéronef dans des conditions de vol normales, puis gonflé avant, pendant ou après un amerrissage. Un tel système de flottabilité est alors muni d’un gonfleur pour déployer le flotteur, et par exemple d’une réserve de gaz comprimé. En raison du volume du flotteur à atteindre une fois gonflé, la réserve de gaz de comprimé peut avoir des dimensions importantes. L’intégration de la réserve de gaz comprimé au sein de l’aéronef peut alors s’avérer délicate. Le document FR 1 156 413 A décrit un hélicoptère muni de ballons gonflables par des bouteilles de gonflage via des canalisations et des valves de fermeture. Les valves de fermeture sont commandées par une poignée de manœuvre ou un dispositif automatique qui assure leurs ouvertures au contact de l’eau. Le document WO 03/026959 A2 décrit un système muni d’une sangle ayant une section transversale en forme de C à fixer à un patin. Une couverture flexible fixée à la sangle entoure des flotteurs dégonflés et un radeau de sauvetage emballé. Si besoin, un actionneur libère le gaz contenu dans une cartouche de gaz comprimé dans un tuyau d'air pour gonfler les flotteurs. Le document EP 0 001 607 A2 décrit un flotteur tubulaire gonflable attaché à un patin de train d’atterrissage. La présente invention a alors pour objet de proposer un flotteur gonflable innovant facilitant son intégration au sein d’un aéronef. La présente invention concerne un flotteur, en particulier adapté à un système de flottaison par exemple d’un aéronef ou destiné à un tel système de flottaison, le flotteur comprenant un ballon gonflable. Le flotteur est muni d’une structure portante à déploiement assisté solidaire du ballon, le ballon étant gonflable automatiquement par un air extérieur situé dans un milieu extérieur au ballon lors d’un déploiement de la structure portante. L’expression « structure portante à déploiement assisté » signifie que la structure portante peut passer d’une position non déployée à une position déployée en étant sollicitée par un système de déploiement du flotteur. Par exemple, un tel système de déploiement comporte un moteur, un gonfleur à air comprimé ou autres… A l’inverse, l’expression « gonflable automatiquement par un air extérieur situé dans un milieu extérieur au ballon » signifie que le ballon n’est pas gonflé par un gonfleur. Le ballon se gonfle tout seul sans assistance, contrairement à la structure portante qui se déploie en étant assistée par un système de déploiement. Dans une position non déployée de la structure portante, le ballon est plié/dégonflé. La structure portante est en outre attachée au ballon. Par conséquent, lorsque la structure portante se déploie par le biais du système de déploiement du flotteur, le ballon se déploie aussi tout en étant automatiquement gonflé par de l’air extérieur. Par suite, un tel flotteur ne nécessite pas d’agencer un gonfleur, par exemple une réserve de gaz comprimé, de grandes dimensions pour gonfler le ballon. En effet, seule la structure portante doit être assistée pour déployer le ballon, le ballon se gonflant automatiquement. La structure portante peut éventuellement être déployée à l’aide d’un système de déploiement de dimensions réduites. Le flotteur peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent, prises seules ou en combinaison. Le ballon peut comporter une enveloppe délimitant un volume interne à l’intérieur du ballon, ladite enveloppe portant au moins un clapet de remplissage d’air anti-retour, ledit clapet de remplissage d’air anti-retour autorisant uniquement le passage de l’air du milieu extérieur vers le volume interne. L’enveloppe peut être étanche à l’air et à l’eau. Lorsque l’enveloppe du ballon est déployée par la structure portante, l’air du milieu extérieur est aspiré dans le ballon en passant par le ou les clapets de remplissage d’air anti-retour. Cet air est de fait maintenu dans le ballon, le ou les clapets de remplissage d’air interdisant le passage d’air du volume interne vers le milieu extérieur. Le ou les clapets de remplissage d’air ne sont pas des clapets de surpression visant à dégonfler un ballon en cas de surpression dans le ballon mais visent l’inverse à remplir le ballon d’air. Le ou les clapets de remplissage d’air anti-retour peuvent par exemple être des clapets à bille ou à battant, des clapets à ressort et portée linéique... Par exemple, un tel clapet à ressort et portée linéique comporte un organe poussé par un ressort vers une paroi percée pour boucher le perçage de cette paroi, tel qu’un organe conique ou tronconique poussé vers une calotte sphérique percée. Eventuellement, le volume interne peut être partagé en plusieurs compartiments, ladite enveloppe portant au moins un clapet de remplissage d’air anti-retour par compartiment. Les compartiments sont ainsi gonflés en parallèle. La présence de plusieurs compartiments s’avère sécuritaire. Si un ballon est crevé localement, seul le compartiment crevé se dégonfle. Le ou les autres compartiments restent gonflés. Selon une possibilité compatible avec les précédentes, la structure portante peut être disposée à l’extérieur du ballon en adhérant, au moins localement voire en continu dans au moins un plan, au ballon. La structure porteuse entoure localement le ballon pour optimiser son déploiement. En outre, la structure porteuse peut tendre à protéger le ballon gonflé contre des chocs et/ou des frottements. Eventuellement, la structure porteuse et le ballon sont réalisés en tissus, voire avec des tissus différents. Par exemple, la structure porteuse présente un tissu plus résistant que le tissu du ballon. Selon une possibilité compatible avec les précédentes, la structure portante peut entourer ledit ballon, voire adhérer au ballon, dans au moins un plan dans une position déployée. La structure portante peut s’étendre dans un ou plusieurs plans pour optimiser le déploiement du ballon et/ou sa protection à l’égard de chocs et/ou des frottements. En particulier, la structure portante peut entourer ledit ballon, voire adhérer au ballon, dans au moins deux plans non parallèles dans une position déployée. Par exemple, ladite structure portante peut entourer ledit ballon, voire adhérer au ballon, au moins dans un plan primaire et deux plans secondaires dans une position déployée. Les deux plans secondaires sont éventuellement parallèles l’un à l’autre et orthogonaux au plan primaire. Selon une possibilité compatible avec les précédentes, ladite structure portante peut comporter une armature structurale pliable et au moins un actionneur pour déplier ladite armature. Par exemple, l’armature peut être du type d’une armature d’une tente ou d’un parapluie Alternativement, la structure portante peut être une structure gonflable. La structure portante ayant pour fonction de déployer le ballon, un actionneur de type gonfleur de petites dimensions au regard d’un gonfleur usuel peut être utilisé pour gonfler la structure portante. Dès lors, ledit flotteur peut comporter au moins un gonfleur relié par une liaison fluidique à la structure portante. Un tel gonfleur peut comprendre une réserve d’air comprimé, un gonfleur chimique, pyrotechnique ou autre. En particulier, le volume de la structure portante peut permettre d’utiliser un gonfleur générant un volume de gaz relativement faible, à minima en générant une chaleur raisonnable et donc peut éventuellement permettre d’utiliser un système pyrotechnique. Selon une possibilité compatible avec les précédentes, la structure portante peut présenter un volume intérieur inférieur à un volume interne du ballon. Le volume intérieur de la structure porteuse peut être très inférieur au volume interne du ballon, par exemple au moins cinq fois plus petit que le volume interne. Dès lors, un gonfleur de petites dimensions peut être envisagé. Selon une possibilité compatible avec les précédentes, la structure portante peut comporter un boudin primaire gonflable en contact avec le ballon, par exemple ayant une section de forme oblongue dans le plan primaire, le boudin primaire entourant le ballon dans le plan primaire dans une position déployée, ladite structure portante comportant deux boudins secondaires respectivement agencés dans deux plans secondaires, par exemple de forme annuaire, chaque boudin secondaire comportant deux tronçons disposés dans un plan secondaire de part et d’autre du boudin primaire, chaque tronçon s’étendant d’une première extrémité solidaire d’un secteur du boudin primaire jusqu’à une deuxième extrémité solidaire d’un autre secteur du boudin primaire. La structure portante peut délimiter un volume intérieur d’un seul tenant ou compartimenté. Les deux plans secondaires sont éventuellement parallèles l’un à l’autre et orthogonaux au plan primaire. Par ailleurs, un aéronef peut être muni d’au moins un flotteur selon l’invention. L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : la , une vue d’un flotteur non déployé agencé sur un aéronef, la , une vue de côté d’un flotteur déployé, la , une vue de dessus d’un flotteur déployé, et la , un schéma en coupe d’un flotteur déployé. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence. Trois directions X, Y et Z orthogonales les unes par rapport aux autres sont représentées sur les figures. La direction X est dite longitudinale, une autre direction Y est dite transversale et enfin une troisième direction Z est dite d'élévation par commodité. La présente un flotteur 10 selon l’invention dans une position non déployée POS1. Ce flotteur 10 peut, par exemple, être attaché à un organe de soutien 2 d’un aéronef 1, éventuellement par une ou des sangles 6 ou similaires. Par exemple, l’organe de soutien 2 peut être un patin 3 ou une partie structurale d’un aéronef 1. Selon un autre aspect, le flotteur 10 peut être logé dans une couverture 5 ou un compartiment de l’aéronef 1 dans la position non déployée POS1. Ces exemples sont donnés à titre illustratif. Le flotteur peut notamment être agencé sur d’autres types de véhicule, Indépendamment de son agencement, le flotteur 10 comprend une structure portante 20 à déploiement assisté. La structure portante 20 peut être déployée à l’aide d’un système de déploiement. Le système de déploiement peut comprendre un actionneur 65 engendrant le déploiement de la structure portante 20. Un tel actionneur 65 peut comprendre un vérin, un moteur, un gonfleur. Par exemple, l’actionneur 65 est commandé par un contrôleur 74. Un tel contrôleur 74 peut comprendre une commande 75 pouvant être sollicitée par un individu, un senseur d’immersion 76, un calculateur 77…. Le calculateur 77 peut comprendre par exemple au moins une unité ayant un processeur et au moins une mémoire, au moins un circuit intégré, au moins un système programmable, au moins un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à au terme « calculateur ». Le terme processeur peut désigner aussi bien une unité centrale de traitement connue sous l’acronyme CPU, une unité graphique de traitement GPU, une unité digitale connue sous l’acronyme DSP, un microcontrôleur… Selon une autre caractéristique et indépendamment de la manière de commander le déploiement, le flotteur 10 comporte un ballon 40 fixé à la structure portante 20. De plus, le ballon 40 est gonflable automatiquement par l’air extérieur lors d’un déploiement de la structure portante 20. A cet effet, le ballon 40 comporte au moins un clapet de remplissage d’air anti-retour 60 en liaison avec un milieu extérieur EXT situé à l’extérieur du ballon et un volume interne INTB du ballon 40. La référence 60 désigne n’importe quel clapet de remplissage d’air anti-retour, les références 61 à 64 utilisées par la suite désignant des clapets 60 particuliers. Lorsque la structure portante 20 se déploie sous l’effet d’une action d’un actionneur 65, cette structure portante 20 déplie en parallèle le ballon 40. Le ballon 40 se gonfle automatiquement d’air du milieu extérieur EXT sous l’effet de la dépression créée dans le ballon 40, l’air pénétrant dans le ballon 40 via le ou les clapets de remplissage d’air anti-retour 60. Le ou les clapets de remplissage d’air anti-retour 60 empêchent de plus cet air de ressortir du ballon 40. Les figures 2 à 4 illustrent des exemples de flotteur 10 dans la position déployée POS2 ainsi atteinte. Quelle que soit la manière de réaliser le flotteur 10 et en référence à la , le ballon 40 peut comporter une enveloppe 41. L’enveloppe 41 délimite un volume interne INTB à l’intérieur du ballon 40, l’enveloppe 41 pouvant être étanche à l’air et à l’eau. L’enveloppe 41 peut comprendre une ou plusieurs peaux. L’enveloppe 41 peut, par exemple, avoir une forme oblongue dans la position déployée POS2. Par exemple, l’enveloppe 41 a alors une partie centrale 101 de forme cylindrique à base circulaire, la partie centrale 101 étant interposée entre deux parties d’extrémités 102, 103 de forme hémisphérique ou d’ogive. En outre, l’enveloppe 41 est équipée d’un ou de plusieurs clapets de remplissage d’air anti-retour 60. Chaque clapet de remplissage d’air anti-retour 60 est configuré pour autoriser uniquement le passage de l’air d’un milieu extérieur EXT situé à l’extérieur du flotteur 10 vers le volume interne INTB. Dans ces conditions, le ballon 40 n’est relié fluidiquement à aucun gonfleur. Eventuellement, le volume interne INTB est partagé en plusieurs compartiments 51, 52, 53, 54. Dans ce cas, le ballon 40 comporte des cloisons internes 42, 43, 44 solidaires de l’enveloppe 41 pour délimiter les divers compartiments 51, 52, 53, 54 internes. En outre, l’enveloppe 41 peut alors comporter un ou plusieurs clapets de remplissage d’air anti-retour 61, 62, 63, 64 pour chaque compartiment 51, 52, 53, 54. Autrement dit, chaque compartiment 51, 52, 53, 54 est en liaison avec le milieu extérieur EXT par un ou des clapets de remplissage d’air anti-retour 61, 62, 63, 64. Selon une autre caractéristique possible, ladite structure portante 20 peut être disposée à l’extérieur du ballon 40 en adhérant au ballon 40 selon l’exemple des figures 2 et 3, ou à l’intérieur selon l’exemple de la . En présence d’une structure portante 20 située à l’extérieur du ballon 40 et selon l’exemple de la , la structure portante 20 peut entourer le ballon 40, et adhérer au ballon 40 de manière continue ou discontinue, dans au moins un plan P1, P21, P22 dans la position déployée POS2, voire dans au moins deux plans P1, P21, P22 non parallèles dans la position déployée POS2. Par exemple, la structure portante 20 entoure le ballon 40 dans un plan primaire P1 et deux plans secondaires P21, P22 dans une position déployée POS2. Les deux plans secondaires P21, P22 sont éventuellement parallèles l’un à l’autre et orthogonaux au plan primaire P1. Le plan primaire P1 peut être un plan de symétrie du ballon 40. Selon les exemples des figures 2 et 3, la structure portante 20 peut être une structure gonflable. Dès lors, le système de déploiement du flotteur 10 peut comporter au moins un actionneur 65 de type gonfleur 70 relié par au moins une liaison fluidique 72 à la structure portante 20. Chaque liaison fluidique 72 débouche sur un compartiment de la structure portante 20. Par exemple, le gonfleur 70 comporte une réserve de gaz comprimé 71. Eventuellement, la réserve de gaz comprimé 71 est reliée par une vanne commandée 73 à la ou les liaisons fluidiques 72. Lorsque la vanne commandée 73 est ouverte, le gaz comprimé se répand dans la structure portante 20 pour la gonfler. Le ballon 40 est alors étendu et se gonfle automatiquement. En outre, la structure portante 20 peut présenter un volume intérieur INTS inférieur au volume interne INTB du ballon 40. Cette caractéristique permet de minimiser le volume du gaz comprimé nécessaire pour déployer le flotteur 10, comparé au volume d’air nécessaire pour gonfler le ballon 40. En référence à la , la structure portante 20 peut comporter un boudin primaire 21 gonflable adhérant à l’enveloppe 41 du ballon 40. Le boudin primaire 21 entoure éventuellement le ballon 40 dans le plan primaire P1 dans la position déployée POS2. De plus, la structure portante 20 peut comporter deux boudins secondaires 30, 35, éventuellement respectivement agencés dans les deux plans secondaires P21, P22. Les deux boudins secondaires 30, 35 adhèrent à l’enveloppe 41 du ballon 40. Le volume intérieur INTS délimité conjointement par le boudin primaire 21 et les boudins secondaires 30, 35 peut être soit d’un seul tenant soit compartimenté. Par ailleurs, chaque boudin secondaire 30, 35 peut comporter deux tronçons 31-32, 36-37 disposés dans un même plan secondaire P21, P22 de part et d’autre du boudin primaire 21. En référence à la , chaque tronçon 31, 32, 36, 37 s’étend d’une première extrémité 311, 321, 361, 371 solidaire d’un secteur 22, 24 du boudin primaire 21 jusqu’à une deuxième extrémité 312, 322, 362, 372 solidaire d’un autre secteur 23, 25 du boudin primaire 21. Autrement dit, un premier boudin secondaire 30 comporte un premier tronçon primaire 31 présent dans le premier plan secondaire P21. Ce premier tronçon secondaire 31 est disposé d’un premier côté du boudin primaire 21. Ce premier tronçon secondaire 31 s’étend d’une première extrémité 311 solidaire voire en liaison fluidique avec un premier secteur 22 du boudin primaire 21, jusqu’à une deuxième extrémité 312 en liaison fluidique avec un deuxième secteur 22 du boudin primaire 21. De plus, le premier boudin secondaire 30 comporte un deuxième tronçon secondaire 32 présent dans le premier plan secondaire P21. Ce deuxième tronçon secondaire 32 est disposé d’un deuxième côté du boudin primaire 21. Ce deuxième tronçon secondaire 32 s’étend d’une première extrémité 321 solidaire voire en liaison fluidique avec le premier secteur 22 du boudin primaire 21, jusqu’à une deuxième extrémité 322 solidaire voire en liaison fluidique avec le deuxième secteur 22 du boudin primaire 21. De même, un deuxième boudin secondaire 35 comporte un troisième tronçon secondaire 36 présent dans le deuxième plan secondaire P22. Ce troisième tronçon secondaire 36 s’étend, du premier côté du boudin primaire 21, d’une première extrémité 361 solidaire voire en liaison fluidique avec un troisième secteur 24 du boudin primaire 21, jusqu’à une deuxième extrémité 362 solidaire voire en liaison fluidique avec un quatrième secteur 25 du boudin primaire 21. De plus, le deuxième boudin secondaire 35 comporte un quatrième tronçon secondaire 37 présent dans le deuxième plan secondaire P22. Ce quatrième tronçon secondaire 37 s’étend, du deuxième côté du boudin primaire 21, d’une première extrémité 371 solidaire voire en liaison fluidique avec le troisième secteur 24 du boudin primaire 21, jusqu’à une deuxième extrémité 372 solidaire voire en liaison fluidique avec le quatrième secteur 25 du boudin primaire 21. Selon la réalisation de la , la structure portante 20 peut comporter une armature 85 structurale pliable et au moins un actionneur 65 pour déplier cette armature 85. A titre d’exemple, l’actionneur 65 peut comprendre un vérin ou un moteur 80 mettant en rotation une vis sans fin 81. Cette vis sans fin 81 peut alors être en prise sur une ou plusieurs structures 82, 83 en forme de parapluie. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention et des revendications. Par exemple, la structure portante 20 des figures 2 et 3 pourrait être agencée à l’intérieur du ballon, alors qu’à l’inverse la structure portante 20 de la pourrait être agencée à l’extérieur du ballon 40. Flotteur (10), le flotteur (10) comprenant un ballon (40) gonflable, caractérisé en ce que le flotteur (10) est muni d’une structure portante (20) à déploiement assisté solidaire du ballon (40), le ballon (40) étant gonflable automatiquement par un air extérieur situé dans un milieu extérieur (EXT) au ballon (40) lors d’un déploiement de la structure portante (20). Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ballon (40) comporte une enveloppe (41) délimitant un volume interne (INTB) à l’intérieur du ballon (40), ladite enveloppe (41) portant au moins un clapet de remplissage d’air anti-retour (60), ledit clapet de remplissage d’air anti-retour (60) autorisant uniquement le passage de l’air du milieu extérieur (EXT) vers le volume interne (INTB). Flotteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit volume interne (INTB) est partagé en plusieurs compartiments (51, 52, 53, 54), ladite enveloppe (41) portant au moins un clapet de remplissage d’air anti-retour (61, 62, 63, 64) par compartiment (51, 52, 53, 54). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) est disposée à l’extérieur dudit ballon (40) en adhérant au ballon (40). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) entoure ledit ballon (40) dans au moins un plan (P1, P21, P22) dans une position déployée (POS2). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) entoure ledit ballon (40) dans au moins deux plans (P1, P21, P22) non parallèles dans une position déployée (POS2). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) entoure ledit ballon (40) au moins dans un plan primaire (P1) et deux plans secondaires (P21, P22) dans une position déployée (POS2). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) comporte une armature (85) structurale pliable et au moins un actionneur (65) pour déplier ladite armature (85). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) est une structure gonflable. Flotteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit flotteur (10) comporte au moins un gonfleur (70) relié par une liaison fluidique (72) à la structure portante (20). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) présente un volume intérieur (INTS) inférieur à un volume interne (INTB) du ballon (40). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que ladite structure portante (20) comporte un boudin primaire (21) gonflable en contact avec le ballon (40), le boudin primaire (21) entourant le ballon (40) dans un plan primaire (P1) dans une position déployée (POS2), ladite structure portante (20) comportant deux boudins secondaires (30, 35) respectivement agencés dans deux plans secondaires (P21, P22), chaque boudin secondaire (30, 35) comportant deux tronçons (31-32, 35-36) disposés dans un plan secondaire (P21, P22) de part et d’autre du boudin primaire (21), chaque tronçon (31, 32, 35, 36) s’étendant d’une première extrémité (311, 321, 361, 371) solidaire d’un secteur (22, 24) du boudin primaire (21) jusqu’à une deuxième extrémité (312, 322, 362, 372) solidaire d’un autre secteur (23, 25) du boudin primaire (21). Flotteur selon l’une quelconque des revendications 7 ou 12, caractérisé en ce que les deux plans secondaires (P21, P22) sont parallèles l’un à l’autre et orthogonaux au plan primaire (P1). Aéronef (1) muni d’au moins un flotteur (10), caractérisé en ce que ledit flotteur (10) est selon l’une quelconque des revendications 1 à 13.