EP1515886A1 - Aeronef plus leger que l'air comprenant plusieurs ballons relies par un chassis - Google Patents

Aeronef plus leger que l'air comprenant plusieurs ballons relies par un chassis

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EP1515886A1
EP1515886A1 EP03761650A EP03761650A EP1515886A1 EP 1515886 A1 EP1515886 A1 EP 1515886A1 EP 03761650 A EP03761650 A EP 03761650A EP 03761650 A EP03761650 A EP 03761650A EP 1515886 A1 EP1515886 A1 EP 1515886A1
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EP
European Patent Office
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aircraft
aircraft according
balloons
longitudinal axis
motors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03761650A
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German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Loustaudaudine
Pascal Le Roux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LOUSTAUDAUDINE, CHRISTOPHE
MARCHEGAY, ANNE
Le Roux Pascal
Original Assignee
Le Roux Pascal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Le Roux Pascal filed Critical Le Roux Pascal
Publication of EP1515886A1 publication Critical patent/EP1515886A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
    • B64B1/22—Arrangement of cabins or gondolas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
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    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
    • B64B1/36—Arrangement of jet reaction apparatus for propulsion or directional control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements

Definitions

  • Lighter-than-air aircraft with multiple balloons connected by a chassis Lighter-than-air aircraft with multiple balloons connected by a chassis.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • an aircraft lighter than air characterized in that it comprises at least two balloons connected together by means of connection forming chassis.
  • the invention therefore proposes an approach which is fundamentally different from the traditional approach of conventional airships and balloons.
  • 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.
  • 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.
  • chassis may be formed from one or more independent parts.
  • 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.
  • Such means allow, similarly to the first embodiment, to relieve the chassis by allowing relative movement between the balloons and the chassis.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • said chassis comprises carrying means intended to support equipment and / or at least one person.
  • said carrier means are essentially part of the volume extending between said balloons.
  • the aircraft can land using its balloons as shock absorbers, or land, the balloons then acting as floats;
  • the payload and / or the persons transported are protected laterally, the balloons acting as airbags;
  • 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.
  • said balloons and said connecting means form an essentially symmetrical assembly.
  • the aircraft will thus have excellent aerodynamic qualities.
  • the aircraft comprises a balloon on either side of said connecting means.
  • the aircraft comprises two balloons on either side of said connecting means.
  • said balloons extend in a substantially horizontal plane.
  • said two balloons on the same side of said connecting means are placed one above the other.
  • 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.
  • the aircraft comprises means of propulsion and / or of controlling the stability of said aircraft.
  • the propulsion may be of the electric, thermal type, or may use these two types of energy, depending on the missions of the aircraft.
  • 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.
  • 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.
  • said propulsion means also comprise means for laterally moving said aircraft.
  • said directional means comprise at least two orientation motors and mounted relative to each other so as to produce thrusts in substantially opposite directions.
  • the aircraft comprises remote control means, with or without wire.
  • said balloons have a substantially cylindrical shape.
  • Such a configuration of the balloons gives good aerodynamic qualities.
  • they make it possible to propose a chassis length having a large useful surface.
  • the aircraft comprises on-board means belonging to the following group:
  • HF the telecommunications relay
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • 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;
  • thermal detection sensors IR camera, temperature sensor, etc.
  • visual surveillance
  • - 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;
  • FIGS. 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;
  • FIGS. 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.
  • an aircraft lighter than air comprises two balloons 1 of cylindrical shape and connected together by a chassis 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.
  • Elastic bands 11 connect the balloons 1, thus forming means for absorbing any pivoting movements of the balloons 1 relative to the chassis 2.
  • Attitude control pitch and roll
  • 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
  • the aircraft is equipped, according to the present embodiment, with a left control surface 41 and a right control surface 42.

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Abstract

L'invention concerne le domaine de l'aéronautique. Plus précisément, l'invention concerne un aéronef plus léger que l'air. Selon l'invention l'aéronef comprend au moins deux ballons 1 reliés entre eux par des moyens de liaison formant châssis 2.

Description

Aéronef plus léger que l'air comprenant plusieurs ballons reliés par un châssis.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
L'invention propose donc une approche fondamentalement différente de l'approche traditionnelle des dirigeables et montgolfières classiques.
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.
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.
De plus, les ballons ainsi répartis rendent l'aéronef très facilement manoeuvrable.
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.
On note que le châssis pourra être formé d'une ou de plusieurs parties indépendantes.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Au contraire, la charge utile est placée entre les ballons.
Cette caractéristique procure de nombreux avantages en pratique, et notamment :
- l'aéronef peut atterrir en utilisant ses ballons comme amortisseurs, ou amerrir, les ballons faisant alors office de flotteurs ;
- la charge utile et/ou les personnes transportées sont protégées latéralement, les ballons faisant office d'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.
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.
Selon une deuxième variante, lesdits deux ballons d'un même côté desdits moyens de liaison sont placés l'un au dessus de l'autre.
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.
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.
Avantageusement, l'aéronef comprend des moyens de propulsion et/ou de contrôle de la stabilité dudit aéronef.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de propulsion comprennent également des moyens pour déplacer latéralement ledit aéronef.
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.
Cette caractéristique contribue donc à améliorer la manoeuvrabilité de l'aéronef. Selon une solution avantageuse, l'aéronef comprend des moyens directionnels.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Préférentiellement, lesdits ballons présentent une forme sensiblement cylindrique.
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.
Selon une solution avantageuse, l'aéronef comprend des moyens embarqués appartenant au groupe suivant :
- moyens de prise de vues ; - moyens de communication et/ou de télécommunication ;
- moyens de prise de sons ;
- moyens d'acquisition de données météorologiques ;
- moyens de mesure de radiations ;
- moyens d'analyse de l'air ; - moyens de positionnement géographique ;
- moyens de mesure de la vitesse d'objets au sol et/ou en l'air et/ou en mer.
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 télévisuel
(sportif, événementiel,...) ;
- la promotion d'un site touristique, d'une marque... ;
- 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 ;
- 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 ;
- des missions de radar volant avec des capacités de stationnaire prolongé ; - le brouillage localisé des communications avec des capacités de stationnaire prolongé ;
- l'acquisition d'informations météorologiques à différentes altitudes ;
- la détection de départ d'incendie en embarquant des capteurs de détection thermique (caméra IR, capteur de température, ...) ; - la surveillance visuelle ;
- la surveillance d'inondations ;
- la surveillance maritime (détection de dégazage en mer, gestion du trafic) ;
- la surveillance de pipeline ; - la surveillance de site à haut risque industriel ou autres ;
- la surveillance forestière et de régions agricoles ;
- la surveillance autoroutière par l'intégration de caméras standard et/ou IR et de radar de contrôle de vitesse de type laser ;
- le transport de marchandises avec des facilités de chargement et de déchargement liés à la forme de l'aéronef ;
- 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.
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 :
- 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 ;
- 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 ;
- 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.
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.
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.
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.
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.
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 à
F4 (pour ce qui concerne le roulis) sur la 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 :
- les moyens qui le composent forment un ensemble sensiblement symétrique ;
- 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.
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.
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 :
- des moyens de prise de vue ;
- des moyens de prise de son ;
- des moyens d'acquisition de données météorologiques ; - des moyens de mesure de radiations ;
- des moyens d'analyse de l'air ;
- des moyens de positionnement géographique ;
- des moyens de mesure de la vitesse d'objets au sol et/ou en l'air et/ou en mer .

Claims

REVENDICATIONS
1. Aéronef plus léger que l'air, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ballons (1) reliés entre eux par des moyens de liaison formant châssis (2).
2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison (2) sont couplés auxdits ballons (1) par une liaison de type électromagnétique.
3. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison (2) sont couplés à au moins un desdits ballons (1) par une liaison mécanique articulée au moins autour d'un axe (22) sensiblement parallèle à l'axe longitudinal dudit aéronef.
4. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit ou lesdits ballons (1) d'un côté desdits moyens de liaison (2) sont reliés audit ou auxdits ballons (1) de l'autre côté desdits moyens de liaison (2) par des moyens élastiques (11).
5. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit châssis (2) comprend des moyens porteurs (24) destinés à supporter du matériel et/ou au moins une personne.
6. Aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens porteurs (24) s'inscrivent essentiellement dans le volume s'étendant entre lesdits ballons (1).
7. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits ballons (1) et lesdits moyens de liaison (2) forment un ensemble essentiellement symétrique.
8. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un ballon (1) de part et d'autre desdits moyens de liaison (2).
9. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux ballons (1) de part et d'autre desdits moyens de liaison (2).
10. Aéronef selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits ballons (1) s'étendent dans un plan sensiblement horizontal.
11. Aéronef selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits deux ballons(l) d'un même côté desdits moyens de liaison (2) sont placés l'un au dessus de l'autre.
12. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de propulsion et/ou de contrôle de la stabilité dudit aéronef.
13. Aéronef selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de propulsion comprennent au moins un premier moteur (35) 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.
14. Aéronef selon la revendication 12 ou selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle du tangage.
15. Aéronef selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle du tangage comprennent au moins deux moteurs (31), (32) 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.
16. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle du roulis.
17. Aéronef selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle du roulis comprennent au moins deux moteurs (33), (34) montés de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit aéronef, dans un plan sensiblement horizontal.
18. Aéronef selon les revendications 16 et 17, caractérisé en ce que lesdits moteurs (33), (34) 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.
19. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle de la stabilité (31), (32), (33), (34) sont susceptibles d'agir sur l'altitude dudit aéronef.
20. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que lesdits moyens de propulsion comprennent également des moyens pour déplacer latéralement ledit aéronef.
21. Aéronef selon la revendication 20, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement latéral comprennent au moins deux moteurs latéraux (36), (37), 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.
22. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens directionnels.
23. Aéronef selon la revendication 22, caractérisé en ce que lesdits moyens directionnels comprennent au moins une gouverne.
24. Aéronef selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une gouverne gauche (41) et au moins une gouverne droite (42) montées à l'arrière dudit aéronef.
25. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une dérive (51), (52).
26. Aéronef selon les revendications 22 et 25, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une gouverne (511) montée sur ladite dérive.
27. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, caractérisé en ce que 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.
28. Aéronef selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens directionnels comprennent au moins deux moteurs d'orientation (38), (39) et montés l'un par rapport à l'autre de façon à produire des poussées dans des directions sensiblement opposées.
29. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pilotage à distance, avec ou sans fil.
30. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce que lesdits ballons (1) présentent une forme sensiblement cylindrique.
31. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens embarqués appartenant au groupe suivant :
- moyens de prise de vues ;
- moyens de communication et/ou de télécommunication ;
- moyens de prise de sons ; - moyens d'acquisition de données météorologiques ;
- moyens de mesure de radiations ;
- moyens d'analyse de l'air ;
- moyens de positionnement géographique ;
- moyens de mesure de la vitesse d'objets au sol et/ou en l'air et/ou en mer.
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