Aéronef plus léger que l'air comprenant plusieurs ballons reliés par un châssis. Lighter-than-air aircraft with multiple balloons connected by a chassis.
L'invention concerne le domaine de l'aéronautique. Plus précisément, l'invention concerne un aéronef plus léger que l'air. Dans le domaine de l'invention, on connaît essentiellement deux types d'aéronef plus légers que l'air : les dirigeables et les montgolfières.The invention relates to the field of aeronautics. More specifically, the invention relates to an aircraft lighter than air. In the field of the invention, there are essentially known two types of aircraft lighter than air: airships and hot air balloons.
Le principe des dirigeables est d'utiliser une enveloppe, généralement rigide, remplie d'un gaz plus léger que l'air, une cabine pour le transport de passagers et/ou de marchandises étant arrimée sous l'enveloppe, ou au voisinage de celle-ci.The principle of airships is to use an envelope, generally rigid, filled with a gas lighter than air, a cabin for the transport of passengers and / or goods being stowed under the envelope, or in the vicinity of that -this.
Les montgolfières utilisent quant à elles des enveloppes souples gonflées à l'air chaud par une ouverture prévue à cet effet, une nacelle étant haubanée sous l'enveloppe.Hot air balloons use flexible envelopes inflated with hot air through an opening provided for this purpose, a nacelle being guyed under the envelope.
Les enveloppes de ces aéronefs présentent des dimensions très importantes qui rendent ceux-ci très peu manoeuvrables. De plus, les dirigeables et les montgolfières présentent une prise au vent considérable. Ceci peut donc entraîner des difficultés de navigation, voire un niveau d'insécurité inacceptable, tant pour les personnes ou marchandises transportées que pour des personnes ou installations au sol, si le dirigeable ou la montgolfière venait à s'écraser. Ces difficultés de navigation sont de plus accentuées par la structure même des dirigeables et plus particulièrement des montgolfières, dont l'agencement enveloppe/nacelle (ou cabine) peut former un système pendulaire, susceptible de provoquer des mouvements de balancier difficiles à maîtriser.The envelopes of these aircraft have very large dimensions which make them very difficult to maneuver. In addition, airships and hot air balloons present a considerable wind catch. This can therefore lead to navigation difficulties, or even an unacceptable level of insecurity, both for the people or goods transported and for people or installations on the ground, if the airship or the hot air balloon were to crash. These navigation difficulties are further accentuated by the very structure of airships and more particularly hot air balloons, whose envelope / nacelle (or cabin) arrangement can form a pendulum system, capable of causing pendulum movements which are difficult to control.
En outre, il existe un risque majeur inhérent au principe des aéronefs plus légers que l'air : celui d'une déchirure ou de tout autre dégradation de l'enveloppe qui entraînerait la fuite du gaz plus léger que l'air contenu dans celle-ci, donc la descente plus ou moins rapide du dirigeable ou de la montgolfière, avec des conséquences éventuellement dramatiques à déplorer.In addition, there is a major risk inherent in the principle of aircraft lighter than air: that of a tear or any other degradation of the envelope which would cause the leakage of gas lighter than the air contained in it. here, therefore the more or less rapid descent of the airship or the hot air balloon, with possibly dramatic consequences to deplore.
Pour limiter ce risque, il a été proposé de fragmenter les enveloppes. Dans cet état de la technique, le gaz plus léger que l'air n'est plus contenu dans
une enveloppe unique, mais dans plusieurs ballons regroupés dans une même enveloppe. Ainsi, la perte d'un ballon peut être compensée par la présence des autres ballons en préservant la capacité à voler du dirigeable ou de la montgolfière. Toutefois, cette solution ne résout en rien les problèmes de navigation et de stabilité mentionnés précédemment.To limit this risk, it was proposed to fragment the envelopes. In this state of the art, the gas lighter than air is no longer contained in a single envelope, but in several balloons grouped in the same envelope. Thus, the loss of a balloon can be compensated by the presence of the other balloons by preserving the ability to fly from the airship or the hot air balloon. However, this solution does not solve the navigation and stability problems mentioned above.
On constate par ailleurs que le nombre des applications des dirigeables et des montgolfières est relativement limité, ceci en raison notamment de leur manque de manoeuvrabilité. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur.We also note that the number of applications for airships and hot air balloons is relatively limited, mainly because of their lack of maneuverability. The invention particularly aims to overcome the drawbacks of the prior art.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un aéronef plus léger que l'air qui soit notablement plus facile à manœuvrer que les solutions classiques de l'art antérieur. En ce sens, l'invention a pour objectif de fournir un tel aéronef qui présente une prise au vent nettement réduite par rapport aux enveloppes traditionnelles des dirigeables et des montgolfières.More specifically, the invention aims to provide an aircraft lighter than air which is significantly easier to maneuver than the conventional solutions of the prior art. In this sense, the invention aims to provide such an aircraft which has a significantly reduced wind resistance compared to the traditional envelopes of airships and hot air balloons.
L'invention a également pour objectif de fournir un tel aéronef qui présente une bonne stabilité en toutes circonstances et qui est ainsi plus sûr. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel aéronef qui supprime ou à tout le moins limite considérablement les risques de chute dus à une crevaison d'un ballon.The invention also aims to provide such an aircraft which has good stability in all circumstances and which is thus safer. The invention also aims to provide such an aircraft which eliminates or at least considerably limits the risks of falling due to a puncture of a balloon.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un aéronef plus léger que l'air, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ballons reliés entre eux par des moyens de liaison formant châssis.These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved thanks to the invention which relates to an aircraft lighter than air, characterized in that it comprises at least two balloons connected together by means of connection forming chassis.
L'invention propose donc une approche fondamentalement différente de l'approche traditionnelle des dirigeables et montgolfières classiques.The invention therefore proposes an approach which is fundamentally different from the traditional approach of conventional airships and balloons.
En effet, l'aéronef selon l'invention présente deux ballons, ou plus, de chaque côté d'un châssis, les ballons n'étant pas regroupés au sein d'une même
enveloppe comme c'est le cas dans l'état de la technique selon lequel on utilise des enveloppes fragmentées.In fact, the aircraft according to the invention has two or more balloons on each side of a chassis, the balloons not being grouped within the same envelope as is the case in the prior art according to which fragmented envelopes are used.
De cette façon, la répartition des ballons permet de réduire considérablement la prise au vent de l'aéronef selon l'invention, comparé à un aéronef qui présenterait une seule enveloppe d'un volume égal à la somme des volumes des différents ballons d'un aéronef selon l'invention.In this way, the distribution of the balloons makes it possible to considerably reduce the wind resistance of the aircraft according to the invention, compared to an aircraft which would have a single envelope with a volume equal to the sum of the volumes of the different balloons of a aircraft according to the invention.
De plus, les ballons ainsi répartis rendent l'aéronef très facilement manoeuvrable.In addition, the balloons thus distributed make the aircraft very easy to maneuver.
En outre, les risques de chute dus à la crevaison d'un des ballons sont supprimés, ou à tout le moins réduits, grâce à la présence des autres ballons.In addition, the risk of falling due to the puncture of one of the balloons is eliminated, or at least reduced, thanks to the presence of the other balloons.
On note que le châssis pourra être formé d'une ou de plusieurs parties indépendantes.It is noted that the chassis may be formed from one or more independent parts.
Selon une première approche, lesdits moyens de liaison sont couplés auxdits ballons par une liaison de type électromagnétique. On obtient ainsi un assemblage souple entre les ballons et le châssis, évitant à celui-ci de subir toutes les contraintes que pourraient lui faire subir les ballons du fait de leurs mouvements en à-coups, éventuellement antagonistes.According to a first approach, said connection means are coupled to said balloons by an electromagnetic type connection. A flexible connection is thus obtained between the balloons and the frame, avoiding the latter to be subjected to all the stresses that the balloons could make it undergo due to their jerky movements, possibly antagonistic.
Selon une deuxième approche, lesdits moyens de liaison sont couplés à au moins un desdits ballons par une liaison mécanique articulée au moins autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal dudit aéronef.According to a second approach, said connecting means are coupled to at least one of said balloons by a mechanical connection articulated at least around an axis substantially parallel to the longitudinal axis of said aircraft.
De tels moyens permettent de façon similaire au premier mode de réalisation, de soulager le châssis en autorisant un mouvement relatif entre les ballons et le châssis.Such means allow, similarly to the first embodiment, to relieve the chassis by allowing relative movement between the balloons and the chassis.
Dans ce cas, ledit ou lesdits ballons d'un côté desdits moyens de liaison sont préférentiellement reliés audit ou auxdits ballons de l'autre côté desdits moyens de liaison par des moyens élastiques.In this case, said balloon (s) on one side of said connecting means are preferably connected to said balloon (s) on the other side of said connecting means by elastic means.
De tels moyens permettent de conserver une configuration générale de l'aéronef sensiblement constante, au moins lorsque les conditions de vol le permettent, c'est-à-dire en l'absence de coups de vent de nature à faire pivoter un ou plusieurs des ballons par rapport au châssis.
De plus, ces moyens élastiques forment une sorte d'amortisseurs permettant de réduire l'impact du pivotement des ballons par rapport au châssis.Such means make it possible to keep a general configuration of the aircraft substantially constant, at least when the flight conditions allow it, that is to say in the absence of gales likely to pivot one or more of the balloons in relation to the chassis. In addition, these elastic means form a kind of shock absorbers making it possible to reduce the impact of the pivoting of the balloons relative to the chassis.
Selon une solution avantageuse, ledit châssis comprend des moyens porteurs destinés à supporter du matériel et/ou au moins une personne. Dans ce cas, selon une solution préférée, lesdits moyens porteurs s'inscrivent essentiellement dans le volume s'étendant entre lesdits ballons.According to an advantageous solution, said chassis comprises carrying means intended to support equipment and / or at least one person. In this case, according to a preferred solution, said carrier means are essentially part of the volume extending between said balloons.
De cette façon, on évite les structures pendulaires classiques de l'art antérieur. En effet, il n'est aucunement nécessaire de prévoir une nacelle ou une cabine placée sous les ballons, qui serait susceptible de provoquer ou d'augmenter les mouvements de balancier difficiles à maîtriser.In this way, the conventional pendulum structures of the prior art are avoided. Indeed, it is not at all necessary to provide a nacelle or a cabin placed under the balloons, which would be capable of causing or increasing pendulum movements which are difficult to control.
Au contraire, la charge utile est placée entre les ballons.On the contrary, the payload is placed between the balloons.
Cette caractéristique procure de nombreux avantages en pratique, et notamment :This characteristic provides many advantages in practice, and in particular:
- l'aéronef peut atterrir en utilisant ses ballons comme amortisseurs, ou amerrir, les ballons faisant alors office de flotteurs ;- the aircraft can land using its balloons as shock absorbers, or land, the balloons then acting as floats;
- la charge utile et/ou les personnes transportées sont protégées latéralement, les ballons faisant office d'airbags ;- the payload and / or the persons transported are protected laterally, the balloons acting as airbags;
- l'architecture générale permet à une charge utile placée entre les ballons d'avoir un champ d'action au dessus et en dessous de l'aéronef; des moyens de prise de vue (caméras, appareils photographiques...) pourront opérer efficacement en étant dirigés tant vers le dessous de l'aéronef que vers le dessus (ce qui n'est pas possible avec les dirigeables ou les montgolfières dont l'enveloppe fait obstacle à la prise de vue au dessus de la cabine ou de la nacelle) ; - l'architecture générale permet de placer des moyens de propulsion idéalement au centre de gravité de l'aéronef pour en optimiser les performances. Préférentiellement, lesdits ballons et lesdits moyens de liaison forment un ensemble essentiellement symétrique. L'aéronef aura ainsi d'excellentes qualités aérodynamiques.
Selon un premier mode de réalisation, l'aéronef comprend un ballon de part et d'autre desdits moyens de liaison.- the general architecture allows a payload placed between the balloons to have a field of action above and below the aircraft; shooting means (cameras, photographic devices ...) will be able to operate efficiently by being directed as much towards the bottom of the aircraft as towards the top (which is not possible with airships or hot air balloons whose envelope obstructs shooting above the cabin or nacelle); the general architecture makes it possible to place propulsion means ideally at the center of gravity of the aircraft to optimize their performance. Preferably, said balloons and said connecting means form an essentially symmetrical assembly. The aircraft will thus have excellent aerodynamic qualities. According to a first embodiment, the aircraft comprises a balloon on either side of said connecting means.
Selon un deuxième mode de réalisation, l'aéronef comprend deux ballons de part et d'autre desdits moyens de liaison. Dans ce cas, selon une première variante, lesdits ballons s'étendent dans un plan sensiblement horizontal.According to a second embodiment, the aircraft comprises two balloons on either side of said connecting means. In this case, according to a first variant, said balloons extend in a substantially horizontal plane.
Selon une deuxième variante, lesdits deux ballons d'un même côté desdits moyens de liaison sont placés l'un au dessus de l'autre.According to a second variant, said two balloons on the same side of said connecting means are placed one above the other.
Bien entendu, d'autres modes de réalisation sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention, en faisant notamment varier le nombre et la position entre eux des ballons.Of course, other embodiments can be envisaged without departing from the scope of the invention, in particular by varying the number and the position between them of the balloons.
On note que les ballons pourront présenter des formes et des dimensions variables adaptées aux missions de l'aéronef, et qu'ils peuvent, selon les besoins, être remplacés entre deux missions, par des ballons différents, en forme et/ou en dimensions.It is noted that the balloons may have variable shapes and dimensions adapted to the missions of the aircraft, and that they may, as required, be replaced between two missions, by different balloons, in shape and / or in dimensions.
Avantageusement, l'aéronef comprend des moyens de propulsion et/ou de contrôle de la stabilité dudit aéronef.Advantageously, the aircraft comprises means of propulsion and / or of controlling the stability of said aircraft.
La propulsion pourra être du type électrique, thermique, ou pourra utiliser ces deux types d'énergie, en fonction des missions de l'aéronef. Dans le cas d'une propulsion thermique, l'aéronef selon l'invention permet de placer les réservoirs de carburant à proximité du ou des moteurs, autour du centre de gravité de l'aéronef, ce qui permet de conserver une stabilité quasi constante au fur et à mesure de la consommation de carburant.The propulsion may be of the electric, thermal type, or may use these two types of energy, depending on the missions of the aircraft. In the case of thermal propulsion, the aircraft according to the invention makes it possible to place the fuel tanks near the engine or engines, around the center of gravity of the aircraft, which makes it possible to maintain an almost constant stability at as fuel is consumed.
Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de propulsion comprennent au moins un premier moteur susceptible de produire une poussée selon l'axe longitudinal dudit aéronef et placé au centre de gravité dudit aéronef ou au voisinage de celui-ci.According to an advantageous solution, said propulsion means comprise at least one first motor capable of producing a thrust along the longitudinal axis of said aircraft and placed at the center of gravity of said aircraft or in the vicinity thereof.
Comme indiqué précédemment, en positionnant ainsi les moyens de propulsion, on optimise les performances de l'aéronef.
Avantageusement, l'aéronef comprend des moyens de contrôle du tangage. Dans ce cas, lesdits moyens de contrôle de tangage comprennent préférentiellement au moins deux moteurs montés sensiblement sur l'axe longitudinal dudit aéronef, l'un en avant du centre de gravité dudit aéronef, l'autre en arrière du centre de gravité dudit aéronef.As indicated above, by thus positioning the propulsion means, the performance of the aircraft is optimized. Advantageously, the aircraft comprises means for controlling the pitch. In this case, said pitch control means preferably comprise at least two motors mounted substantially on the longitudinal axis of said aircraft, one in front of the center of gravity of said aircraft, the other behind the center of gravity of said aircraft.
Ainsi, en agissant sur le différentiel de poussée entre les deux moteurs, on agit sur le tangage de l'aéronef en vue de stabiliser celui-ci.Thus, by acting on the thrust differential between the two engines, one acts on the pitch of the aircraft in order to stabilize it.
Avantageusement, l'aéronef comprend des moyens de contrôle du roulis. Dans ce cas, lesdits moyens de contrôle du roulis comprennent préférentiellement au moins deux moteurs montés de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit aéronef, dans un plan sensiblement horizontal.Advantageously, the aircraft comprises means for controlling the roll. In this case, said roll control means preferably comprise at least two motors mounted on either side of the longitudinal axis of said aircraft, in a substantially horizontal plane.
Selon une solution préférée, lesdits moteurs de contrôle du roulis sont montés selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit aéronef et passant par le centre de gravité dudit aéronef ou au voisinage de celui-ci. De façon similaire aux moyens de tangage, en agissant sur le différentiel de poussée entre les deux moteurs, on agit sur le roulis de l'aéronef en vue de stabiliser celui-ci.According to a preferred solution, said roll control motors are mounted along an axis perpendicular to the longitudinal axis of said aircraft and passing through the center of gravity of said aircraft or in the vicinity thereof. In a similar way to the pitching means, by acting on the thrust differential between the two engines, one acts on the roll of the aircraft in order to stabilize the latter.
Avantageusement, lesdits moyens de contrôle de la stabilité sont susceptibles d'agir sur l'altitude dudit aéronef. En effet, en agissant de façon appropriée sur les moteurs de contrôle du tangage et sur ceux de contrôle du roulis, ceux-ci pourront produire simultanément une poussée à partir d'un même plan horizontal et dirigée perpendiculairement à ce plan en vue de contrôler l'altitude de l'aéronef.Advantageously, said stability control means are capable of acting on the altitude of said aircraft. Indeed, by acting appropriately on the pitch control and roll control motors, these can simultaneously produce thrust from the same horizontal plane and directed perpendicular to this plane in order to control the altitude of the aircraft.
Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de propulsion comprennent également des moyens pour déplacer latéralement ledit aéronef.According to an advantageous solution, said propulsion means also comprise means for laterally moving said aircraft.
Dans ce cas, lesdits moyens de déplacement latéral comprennent préférentiellement au moins deux moteurs latéraux, susceptibles de produire des poussées opposées selon un axe horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit aéronef et passant par le centre de gravité dudit aéronef ou au voisinage de celui-ci.
De cette façon, on peut déplacer efficacement l'aéronef dans son propre plan, et perpendiculairement à son axe longitudinal.In this case, said lateral displacement means preferably comprise at least two lateral motors, capable of producing opposite thrusts along a horizontal axis perpendicular to the longitudinal axis of said aircraft and passing through the center of gravity of said aircraft or in the vicinity thereof. this. In this way, the aircraft can be effectively moved in its own plane, and perpendicular to its longitudinal axis.
Cette caractéristique contribue donc à améliorer la manoeuvrabilité de l'aéronef. Selon une solution avantageuse, l'aéronef comprend des moyens directionnels.This characteristic therefore contributes to improving the maneuverability of the aircraft. According to an advantageous solution, the aircraft comprises directional means.
Dans ce cas, lesdits moyens directionnels comprennent avantageusement au moins une gouverne, et préférentiellement au moins une gouverne gauche et au moins une gouverne droite montées à l'arrière dudit aéronef. Avantageusement, l'aéronef comprend au moins une dérive. Dans ce cas, l'aéronef comprend avantageusement au moins une gouverne montée sur ladite dérive.In this case, said directional means advantageously comprise at least one control surface, and preferably at least one left control surface and at least one right control surface mounted at the rear of said aircraft. Advantageously, the aircraft comprises at least one drift. In this case, the aircraft advantageously comprises at least one control surface mounted on said fin.
On notera que ces gouvernes servent essentiellement lorsque l'aéronef est propulsé, en particulier dans les phases de déplacement selon l'axe longitudinal de l'aéronef.It will be noted that these control surfaces are essentially used when the aircraft is propelled, in particular in the phases of movement along the longitudinal axis of the aircraft.
Avantageusement, lesdits moyens directionnels comprennent au moins un moteur d'orientation monté de façon à produire au moins une poussée transversalement à l'axe longitudinal dudit aéronef.Advantageously, said directional means comprise at least one orientation motor mounted so as to produce at least one thrust transverse to the longitudinal axis of said aircraft.
On note que le moteur pourra dans ce cas être du type des réacteurs, permettant donc de fournir des poussées opposées suivant son sens de rotation.It should be noted that the engine may in this case be of the reactor type, thus making it possible to provide opposite thrusts along its direction of rotation.
Selon une solution préférée, lesdits moyens directionnels comprennent au moins deux moteurs d'orientation et montés l'un par rapport à l'autre de façon à produire des poussées dans des directions sensiblement opposées.According to a preferred solution, said directional means comprise at least two orientation motors and mounted relative to each other so as to produce thrusts in substantially opposite directions.
Ces moteurs d'orientation pourront être montés en tout emplacement approprié sur le châssis de l'aéronef, en étant écartés du centre de gravité de l'aéronef pour optimiser leur action, par exemple en étant montés à l'arrière de l'aéronef.These orientation motors may be mounted in any suitable location on the chassis of the aircraft, being spaced from the center of gravity of the aircraft to optimize their action, for example by being mounted at the rear of the aircraft.
Ces moyens directionnels servent quant à eux essentiellement lorsque l'aéronef est en vol stationnaire, et pourront être utilisés en complément des gouvernes lors des phases de déplacement selon l'axe longitudinal de l'aéronef.
Avantageusement, l'aéronef comprend des moyens de pilotage à distance, avec ou sans fil.These directional means are essentially used when the aircraft is hovering, and may be used in addition to the control surfaces during the phases of movement along the longitudinal axis of the aircraft. Advantageously, the aircraft comprises remote control means, with or without wire.
L'aéronef pourra de cette façon remplir des missions dans des environnements dangereux pour l'homme, celui-ci pilotant alors l'aéronef en restant à distance de la zone d'intervention de l'aéronef.In this way, the aircraft will be able to fulfill missions in environments dangerous for humans, the latter then piloting the aircraft while remaining at a distance from the aircraft intervention area.
Préférentiellement, lesdits ballons présentent une forme sensiblement cylindrique.Preferably, said balloons have a substantially cylindrical shape.
Une telle configuration des ballons confère de bonnes qualités aérodynamiques . En outre, ils permettent de proposer une longueur de châssis présentant une surface utile importante.Such a configuration of the balloons gives good aerodynamic qualities. In addition, they make it possible to propose a chassis length having a large useful surface.
Selon une solution avantageuse, l'aéronef comprend des moyens embarqués appartenant au groupe suivant :According to an advantageous solution, the aircraft comprises on-board means belonging to the following group:
- moyens de prise de vues ; - moyens de communication et/ou de télécommunication ;- means of taking pictures; - means of communication and / or telecommunication;
- moyens de prise de sons ;- means of sound recording;
- moyens d'acquisition de données météorologiques ;- means of acquiring meteorological data;
- moyens de mesure de radiations ;- means for measuring radiation;
- moyens d'analyse de l'air ; - moyens de positionnement géographique ;- air analysis means; - means of geographic positioning;
- moyens de mesure de la vitesse d'objets au sol et/ou en l'air et/ou en mer.- means of measuring the speed of objects on the ground and / or in the air and / or at sea.
Ces moyens, éventuellement combinés permettent à l'aéronef de remplir des missions multiples et variées, telles que notamment : - le tournage de films ou la retransmission d'événement télévisuelThese means, possibly combined, allow the aircraft to fulfill multiple and varied missions, such as in particular: - filming or broadcasting of a television event
(sportif, événementiel,...) ;(sports, events, ...);
- la promotion d'un site touristique, d'une marque... ;- the promotion of a tourist site, a brand ...;
- des interventions en cas d'accident nucléaire (cartographie des radiations, relayage des communications pour les robots d'intervention au sol) ;
- l'analyse et le prélèvement d'air ambiant en cas de pollution atmosphérique à différentes altitudes et position pour la réalisation d'une cartographie dynamique (propagation) de la pollution ;- interventions in the event of a nuclear accident (radiation mapping, relaying of communications for ground intervention robots); - analysis and sampling of ambient air in the event of atmospheric pollution at different altitudes and positions for the creation of a dynamic map (propagation) of the pollution;
- le relais de télécommunication (HF, GSM, autres systèmes) ; - l'écoute et/ou l'enregistrement et/ou la retransmission des sons venant du sol (recherche de personnes disparues, ...) ou des zones aériennes entourant l'aéronef ;- the telecommunications relay (HF, GSM, other systems); - listening and / or recording and / or retransmission of sounds coming from the ground (search for missing persons, ...) or from the aerial areas surrounding the aircraft;
- des missions de radar volant avec des capacités de stationnaire prolongé ; - le brouillage localisé des communications avec des capacités de stationnaire prolongé ;- flying radar missions with extended stationary capabilities; - localized interference to communications with extended hover capabilities;
- l'acquisition d'informations météorologiques à différentes altitudes ;- the acquisition of meteorological information at different altitudes;
- la détection de départ d'incendie en embarquant des capteurs de détection thermique (caméra IR, capteur de température, ...) ; - la surveillance visuelle ;- starting fire detection by using thermal detection sensors (IR camera, temperature sensor, etc.); - visual surveillance;
- la surveillance d'inondations ;- flood monitoring;
- la surveillance maritime (détection de dégazage en mer, gestion du trafic) ;- maritime surveillance (degassing detection at sea, traffic management);
- la surveillance de pipeline ; - la surveillance de site à haut risque industriel ou autres ;- pipeline surveillance; - surveillance of high-risk industrial or other sites;
- la surveillance forestière et de régions agricoles ;- forest and agricultural region surveillance;
- la surveillance autoroutière par l'intégration de caméras standard et/ou IR et de radar de contrôle de vitesse de type laser ;- motorway surveillance by integrating standard and / or IR cameras and laser-type speed control radar;
- le transport de marchandises avec des facilités de chargement et de déchargement liés à la forme de l'aéronef ;- the transport of goods with loading and unloading facilities linked to the shape of the aircraft;
- le suivi d'obstacles à partir de capteurs de distance (au dessus, au dessous, à gauche ou à droite) pour la surveillance d'ouvrage d'art ou de sites historiques ;
- le positionnement précis à partir de capteur de distance pour se repositionner au même endroit et réaliser en un point précis et connu des mesures d'informations pouvant évoluer dans le temps.- obstacle tracking from distance sensors (above, below, left or right) for monitoring civil engineering structures or historic sites; - precise positioning from a distance sensor to reposition itself in the same place and carry out, at a precise and known point, information measurements that can change over time.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs variantes de réalisation de l'invention données à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of several alternative embodiments of the invention given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings among which:
- les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de dessus et de face d'un aéronef selon l'invention ; - les figures 3a, 3b et 3c sont respectivement des vues de face, de dessus et de côté d'un aéronef selon l'invention comprenant deux ballons ;- Figures 1 and 2 are respectively top and front views of an aircraft according to the invention; - Figures 3a, 3b and 3c are respectively front, top and side views of an aircraft according to the invention comprising two balloons;
- les figures 4a, 4b et 4c sont respectivement des vues de face, de dessus et de côté d'une variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'aéronef comprend quatre ballons s'étendant dans un plan sensiblement horizontal ;- Figures 4a, 4b and 4c are respectively front, top and side views of an alternative embodiment of the invention according to which the aircraft comprises four balloons extending in a substantially horizontal plane;
- les figures 5a, 5b et 5c sont respectivement des vues de face, de dessus et de côté d'une deuxième variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'aéronef comprend quatre ballons disposés deux à deux l'un au dessus de l'autre.- Figures 5a, 5b and 5c are respectively front, top and side views of a second alternative embodiment of the invention according to which the aircraft comprises four balloons arranged in pairs one above the other. 'other.
En référence aux figures 1 et 2, un aéronef plus léger que l'air selon le présent mode de réalisation de l'invention comprend deux ballons 1 de forme cylindrique et reliés entre eux par un châssis 2.With reference to FIGS. 1 and 2, an aircraft lighter than air according to the present embodiment of the invention comprises two balloons 1 of cylindrical shape and connected together by a chassis 2.
Le châssis 2 comprend un cadre 21 présentant des longerons 22 reliés par des traverses de rigidification 23, un cylindre central 24 destiné à accueillir et/ou supporter des équipements étant montés sur le cadre 21 du châssis 2.The chassis 2 comprises a frame 21 having longitudinal members 22 connected by stiffening crosspieces 23, a central cylinder 24 intended to receive and / or support equipment being mounted on the frame 21 of the chassis 2.
Chacun des ballons 1 est monté mobile à pivotement sur le châssis autour d'un axe correspondant approximativement à celui des longerons 22.
On note que, selon un autre mode de réalisation envisageable, l'assemblage souple autorisant le pivotement des ballons par rapport au châssis pourrait être obtenu par une liaison de type électromagnétique.Each of the balloons 1 is pivotally mounted on the chassis around an axis corresponding approximately to that of the side members 22. It should be noted that, according to another possible embodiment, the flexible assembly allowing the balloons to pivot relative to the chassis could be obtained by an electromagnetic type connection.
Des bandes élastiques 11 relient les ballons 1, formant ainsi des moyens amortisseurs des mouvements de pivotement éventuels des ballons 1 par rapport au châssis 2.Elastic bands 11 connect the balloons 1, thus forming means for absorbing any pivoting movements of the balloons 1 relative to the chassis 2.
Le contrôle de l'attitude (tangage et roulis) ainsi que le contrôle de l'altitude sont assurés par un ensemble de quatre moteurs 31, 32, 33, 34 positionnés sensiblement dans le même plan horizontal et destinés à produire des forces à peu près perpendiculaires à ce plan, tel qu'illustrés par les flèches FI àAttitude control (pitch and roll) as well as altitude control are provided by a set of four motors 31, 32, 33, 34 positioned substantially in the same horizontal plane and intended to produce forces roughly perpendicular to this plane, as illustrated by the arrows FI to
F4 (pour ce qui concerne le roulis) sur la figure 2.F4 (for roll) in Figure 2.
Le contrôle du tangage est assuré par les moteurs 31 et 32, disposés sur l'axe longitudinal de l'aéronef, respectivement en avant et arrière du centre de gravité de l'aéronef. Un différentiel de poussée sur les moteurs 31 et 32 permet d'agir sur le tangage de l'aéronef, tandis que des poussées de forces et de directions identiques permettent de faire monter ou descendre l'aéronef.Pitch control is provided by the motors 31 and 32, arranged on the longitudinal axis of the aircraft, respectively in front and rear of the aircraft center of gravity. A thrust differential on the motors 31 and 32 makes it possible to act on the pitching of the aircraft, while thrusts of identical forces and directions make it possible to raise or lower the aircraft.
Le contrôle du roulis est assuré de façon similaire, à l'aide cette fois des moteurs 34 et 35, montés dans un plan sensiblement horizontal, de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'aéronef. Plus précisément, les moteurs 34 et 35 sont montés selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'aéronef et passant approximativement par le centre de gravité de celui-ci.The control of the roll is ensured in a similar way, this time using the motors 34 and 35, mounted in a substantially horizontal plane, on either side of the longitudinal axis of the aircraft. More specifically, the motors 34 and 35 are mounted along an axis perpendicular to the longitudinal axis of the aircraft and passing approximately through the center of gravity of the latter.
Le contrôle de la position de l'aéronef dans le plan horizontal est assuré par un ensemble de deux systèmes de propulsion positionnés sensiblement dans le même plan horizontal et produisent des forces parallèles à ce plan.Control of the position of the aircraft in the horizontal plane is provided by a set of two propulsion systems positioned substantially in the same horizontal plane and produce forces parallel to this plane.
Un premier de ces deux systèmes de propulsion comprend les moteurs 35 destinés à produire une force parallèle à l'axe de déplacement naturel de l'aéronef. Ainsi, une poussée vers l'arrière produite par les moteurs 35 fait avancer l'aéronef ; inversement, une poussée vers l'avant de ces moteurs fait reculer l'aéronef.
Le second des systèmes de propulsion assurant le contrôle de la position de l'aéronef dans le plan horizontal est constitué par les moteurs 36 et 37, susceptibles d'exercer des poussées respectivement illustrées par les flèches F5 et F6. Ainsi, une poussée vers la droite (flèche F5) produite par le moteur 36 provoque un déplacement de l'aéronef vers la gauche, tandis qu'une poussée vers la gauche (flèche F6) produite par le moteur 37 provoque un déplacement de l'aéronef vers la droite.A first of these two propulsion systems comprises the motors 35 intended to produce a force parallel to the natural axis of movement of the aircraft. Thus, a backward thrust produced by the engines 35 advances the aircraft; conversely, a forward thrust of these engines causes the aircraft to reverse. The second of the propulsion systems ensuring the control of the position of the aircraft in the horizontal plane consists of the motors 36 and 37, capable of exerting thrusts respectively illustrated by the arrows F5 and F6. Thus, a push to the right (arrow F5) produced by the engine 36 causes a displacement of the aircraft to the left, while a push to the left (arrow F6) produced by the engine 37 causes a displacement of the aircraft to the right.
Bien entendu, les moteurs sont reliés à un système de commande permettant de combiner l'ensemble des mouvements induits par la poussée des moteurs 31, 32, 33, 34, 35, 36 et 37 ou par la poussée de certains d'entre eux seulement.Of course, the motors are connected to a control system making it possible to combine all of the movements induced by the thrust of the motors 31, 32, 33, 34, 35, 36 and 37 or by the thrust of only some of them .
Le contrôle de l'orientation de l'aéronef dans le plan horizontal est assuré par les moteurs 38 et 39. Selon un autre mode de réalisation, le contrôle de l'orientation de l'aéronef peut également être assuré par un seul moteur, par exemple électrique, monté de façon à produire à lui seul des poussées alternativement opposées.The control of the orientation of the aircraft in the horizontal plane is provided by the motors 38 and 39. According to another embodiment, the control of the orientation of the aircraft can also be provided by a single engine, by electrical example, mounted in such a way as to produce alternately opposite thrusts.
A l'aide du moteur 38, une poussée vers la droite (flèche F7) fait tourner l'aéronef vers la droite, tandis qu'une poussée vers la gauche (flèche F8) produite par le moteur 39 fait tourner l'aéronef vers la gauche.Using the engine 38, a push to the right (arrow F7) turns the aircraft to the right, while a push to the left (arrow F8) produced by the engine 39 turns the aircraft to the left.
En complément des systèmes de propulsion qui viennent d'être décrits, l'aéronef est équipé, selon le présent mode de réalisation, d'une gouverne gauche 41 et d'une gouverne droite 42.In addition to the propulsion systems which have just been described, the aircraft is equipped, according to the present embodiment, with a left control surface 41 and a right control surface 42.
Lorsque ces gouvernes 41 et 42 sont inclinées de façon identique, elles permettent à l'aéronef de monter ou de descendre, tandis qu'elles permettent de faire tourner l'aéronef lorsqu'elles présentent des inclinaisons sensiblement opposées.When these control surfaces 41 and 42 are inclined identically, they allow the aircraft to go up or down, while they allow the aircraft to rotate when they have substantially opposite inclinations.
L'aéronef est de plus équipé d'une dérive verticale constituée d'une dérive haute 51 et d'une dérive basse 52 (figure 2), chacune portant une gouverne (la gouverne 511 portée par la dérive 51 apparaissant sur la figure 1).
Les figures 3a, 3b et 3c procurent des vues schématiques, respectivement de face de dessus et de profil d'un premier mode de réalisation selon lequel l'aéronef comprend deux ballons 1 reliés entre eux par des moyens de liaison 2, en formant un ensemble symétrique. Les figures 4a, 4b et 4c procurent des vues schématiques, respectivement de face de dessus et de profil d'un deuxième mode de réalisation selon lequel l'aéronef comprend quatre ballons 1, répartis deux à deux de part et d'autre des moyens de liaison 2, deux des ballons 1 étant reliés entre eux par des moyens de liaison 2. Selon ce mode de réalisation les quatre ballons 1 s'étendent dans un plan sensiblement horizontal.The aircraft is also equipped with a vertical fin consisting of a high fin 51 and a low fin 52 (FIG. 2), each carrying a control surface (the control surface 511 carried by the drift 51 appearing in FIG. 1) . Figures 3a, 3b and 3c provide schematic views, respectively from above and in profile of a first embodiment according to which the aircraft comprises two balloons 1 interconnected by connecting means 2, forming an assembly symmetrical. FIGS. 4a, 4b and 4c provide schematic views, respectively from above and in profile, of a second embodiment according to which the aircraft comprises four balloons 1, distributed in pairs on either side of the means of connection 2, two of the balloons 1 being interconnected by connection means 2. According to this embodiment, the four balloons 1 extend in a substantially horizontal plane.
Les figures 5a, 5b et 5c procurent des vues schématiques, respectivement de face de dessus et de profil d'une variante du deuxième mode de réalisation selon lequel l'aéronef comprend quatre ballons 1, répartis deux à deux de part et d'autre des moyens de liaison 2 en étant placés l'un au dessus de l'autre. On note que quel que soit le mode de réalisation, l'aéronef est conçu de façon à ce que :FIGS. 5a, 5b and 5c provide schematic views, respectively from above and from the side, of a variant of the second embodiment according to which the aircraft comprises four balloons 1, distributed in pairs on either side of the connecting means 2 by being placed one above the other. It is noted that whatever the embodiment, the aircraft is designed so that:
- les moyens qui le composent forment un ensemble sensiblement symétrique ;- The means which compose it form a substantially symmetrical assembly;
- les moyens de liaison 2 sur lesquels sont montés le cylindre central 24 destiné à accueillir et/ou supporter des équipements (et éventuellement tout autre moyen permettant d'accueillir un ou plusieurs passagers) s'inscrivent essentiellement dans le volume s'étendant entre les ballons 1. Selon une première approche, le châssis 2 et/ou le cylindre central 24 est prévu pour accueillir un pilote.- The connecting means 2 on which are mounted the central cylinder 24 intended to accommodate and / or support equipment (and possibly any other means making it possible to accommodate one or more passengers) are essentially part of the volume extending between the balloons 1. According to a first approach, the chassis 2 and / or the central cylinder 24 is designed to accommodate a pilot.
Selon une deuxième approche, l'aéronef selon l'invention est contrôlé par l'intermédiaire d'un pilotage au sol par un opérateur ou de façon autonome : le pilotage au sol par un opérateur s'effectue par l'intermédiaire d'un système de communication, avec ou sans fil, tandis que le pilotage autonome permet à
l'aéronef d'effectuer automatiquement des manœuvres par l'exécution de plans téléchargés, via des systèmes de communication avec ou sans fil.According to a second approach, the aircraft according to the invention is controlled by means of ground control by an operator or autonomously: ground control by an operator is carried out by means of a system communication, wired or wireless, while autonomous piloting allows the aircraft to automatically perform maneuvers by executing downloaded plans, via wired or wireless communication systems.
On note par ailleurs que l'aéronef pourra embarquer différents moyens, solidarisés au châssis 2 et/ou au cylindre central 24 par tout moyen approprié, lui permettant d'exécuter des missions multiples et variées, ces moyens pouvant consister notamment en :It should also be noted that the aircraft can take on different means, secured to the chassis 2 and / or to the central cylinder 24 by any appropriate means, allowing it to perform multiple and varied missions, these means being able to consist in particular of:
- des moyens de prise de vue ;- means of shooting;
- des moyens de prise de son ;- sound recording means;
- des moyens d'acquisition de données météorologiques ; - des moyens de mesure de radiations ;- means of acquiring meteorological data; - means for measuring radiation;
- des moyens d'analyse de l'air ;- air analysis means;
- des moyens de positionnement géographique ;- means of geographic positioning;
- des moyens de mesure de la vitesse d'objets au sol et/ou en l'air et/ou en mer .
means for measuring the speed of objects on the ground and / or in the air and / or at sea.