FR2503286A2 - Dispositif destine a etre place dans un fluide en mouvement afin de produire une force portante - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DESTINE A ETRE PLACE DANS UN FLUIDE EN MOUVEMENT AFIN DE CREER UNE FORCE PORTANTE. LE CORPS 10 DU DISPOSITIF, QUI PRESENTE UN PROFIL ALLONGE SUR SON BORD D'ATTAQUE ET UN PROFIL SEMI-CIRCULAIRE SUR SON BORD DE FUITE, PRESENTE AU MOINS UNE PARTIE 52 ESCAMOTABLE AU NIVEAU DU BORD D'ATTAQUE. CETTE PARTIE PEUT ETRE SOUPLE ET GONFLABLE, RIGIDE ET MOBILE, OU ENCORE SOUPLE ET PLIANTE. LE CORPS 10 PEUT ENCORE ETRE TELESCOPIQUE SUR LA MAJEURE PARTIE DE SA LONGUEUR. APPLICATIONS A LA PROPULSION D'UN MOBILE TEL QU'UN BATEAU ET A LA PRODUCTION D'ENERGIE EN UTILISANT LA FORCE DES VENTS, DES COURANTS OU DES MAREES.

Description

La présente invention concerne des perfectionnements à un dispositif destiné à être placé dans un fluide en mouvement tel que de l'air afin de produire une force portante pouvant notamment être utilisée pour assurer la propulsion d'un corps mobile tel qu'un bateau ou pour créer de l'énergie.

Plus aisément, la présente invention se rapporte à des perfectionnements au dispositif décrit et revendiqué dans la demande de brevet français nO 80 25456 déposée le ler décembre 1980 par les
Campagnes Océanographiques Françaises.

Selon cette demande de brevet, un dispositif destiné à être placé dans un fluide en mouvement selon une direction donnée afin de produire une force portante transversale par rapport à la direction de déplacement du fluide est caractérisé en ce qu'il comprend un corps allongé présentant en section droite selon la direction de déplacement du fluide un profil épais, arrondi et symétrique par rapport à un axe prévu pour être orienté selon un angle d'incidence donné par rapport à la direction de déplacement du fluide, des moyens pour créer d'importantes dépressions à la surface du corps du côté vers lequel on souhaite produire la force portante et des moyens pour fixer la séparation des écoulements fluides d'extrados et d'intrados ainsi créés à l'extérieur du corps sur le bord de fuite dudit profil, du c8té opposé à celui vers lequel on souhaite produire la force portante.

Rappelons qu'un tel dispositif présente l'avantage essentiel de produire une force portante très élevée en nécessitant un apport d'énergie extérieur aussi limité que possible.

Dans un mode de réalisation particulièrement économique de l'invention faisant l'objet de la demande de brevet principal, les dépressions sont créées à la surface du corps allongé en utilisant des moyens d'aspiration disposés à l'intérieur du corps, et la séparation des écoulements fluides d'intrados et d'extrados est fixée au moyen d'un volet disposé sensiblement radialement par rapport au corps allongé. Afin de pouvoir inverser le sens de la force portante, il est alors souhaitable de disposer de structures symétriques et escamotables par rapport à l'axe de symétrie du profil ou encore de structures mobiles susceptibles d'être déplacées d'un côté à l'autre de cet axe. On a également mentionné dans la demande de brevet principal que des flasques sont de préférence prévus aux extrémités du corps allongé.

Afin de réduire encore l'énergie dépensée par le dispositif défini précédemment, on a aussi mentionné dans la demande de brevet principal que le bord d'attaque du profil peut être allongé selon son axe de symétrie, le bord de fuite étant alors semicirculaire, tandis que l'angle d'incidence est orienté du côté vers lequel on souhaite créer la force portante par rapport à la direction de déplacement du fluide.

En pratique, cela signifie que le bord d'attaque se présente sous la forme d'un carénage pouvant notamment présenter en section la forme d'une demi-ellipse, d'un arc de parabole, etc.

Si cette dernière solution est particulièrement avantageuse du point de vue énergétique, elle présente toutefois certains inconvénients lorsque les conditions de circulation de l'air ou de l'eau sont anormales.

Ainsi, on conçoit aisément que l'augmentation de la section efficace du corps allongé placé dans le fluide en mouvement résultant de l'utilisation du carénage a pour effet de fragiliser le dispositif lorsque la vitesse de déplacement du fluide en mouvement est tres supérieure à sa vitesse normale. Cela est notamment le cas lorsque ce dispositif est utilisé pour la propulsion d'un navire et lorsqu'une tempête se produit.

La présente invention a précisément pour objet des perfectionnements au dispositif décrit et revendiqué dans la demande de brevet principal permettant d'éviter qu'un tel dispositif soit endommagé lorsqu'il est placé dans un fluide en mouvement circulant à une vitesse très sensiblement supérieure à sa vitesse normale.

A cet effet et conformément à la présente invention, le dispositif défini précédemment est caractérisé en ce que le corps présente au moins une partie escamotable au niveau de son bord d'attaque allongé.

On comprend que cette caractéristique permet d'améliorer la tenue du dispositif dans des conditions de fonctionnement particulièrement défavorables puisque l'escamotage du bord d'attaque allongé peut permettre de réduire à tout moment la section efficace du corps placé dans le fluide en mouvement.

Conformément à l'invention, différents modes de réalisation de la partie escamotable peuvent être envisagés. Ainsi, si le corps allongé comprend une enveloppe cylindrique rigide, définissant le bord de fuite, il est possible de réaliser le bord d'attaque soit au moyen d'une enveloppe souple et gonflable présentant une paroi simple ou double, soit au moyen d'une virole mobile susceptible de se déplacer radialement par rapport à l'enveloppe cylindrique et reliée à cette dernière par des cloisons souples, soit au moyen d'un bec souple placé entre deux supports tels que des mâts ou des filins sensiblement parallèles a l'axe de l'enveloppe cylindrique et produisant un effet de fente, soit au moyen d'un bec rigide mobile radialement par rapport à l'enveloppe.Enfin, l'ensemble du corps allongé peut être télescopique et notamment réalisé au moins en partie en une matière souple, de telle sorte que sa longueur peut être réduite à volonté.

Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens d'aspiration comprennent au moins -un ventilateur dont l'axe est parallèle à l'axe longitudinal du corps allongé, ce ou ces ventilateurs étant placés à l'intérieur de ce dernier respectivement à proximité de chacune de ses extrémités pour aspirer le fluide vers l'intérieur du corps sur toute la distance qui les sépare et souffler ce fluide vers l'extérieur au travers de chacun des flasques. On comprend que cette solution est particulièrement adaptée au cas où le corps allongé est télescopique. Toutefois, elle peut aussi être utilise avec toutes les autres variantes de réalisation du carénage. De préférence, le soufflage est effectué radialement sur un arc de la périphérie de chacun des flasques et du côté du bord de fuite.

La section de soufflage est suffisamment gande
pour limiter autant que possible la perte de charge qui accroit la consommation d'énergie.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, une cloison s'étend longitudinalement a l'intérieur du corps allongé pour définir deux compartiments qui communiquent entre eux par des ouvertures circulaires. Des ventilateurs sont placés dans ces ouvertures pour aspirer le fluide dans un des compartiments, qui comprend la zone d'aspiration, et le souffler dans l'autre, qui comprend une zone de soufflage placée dans l'écoulement fluide à proximité du volet.

De préférence, les axes des ventilateurs sont perpendiculaires à l'axe de symétrie du profil sur lequel est disposée la cloison. Afin de permettre une inversion du sens de la force portante, il existe deux zones d'aspiration et deux zones de soufflage qui sont disposées de façon symétrique par rapport à l'axe de symétrie du profil et des moyens sont prévus pour occulter les zones d'aspiration et de soufflage qui ne correspondent pas au sens de la force portante que l'on désire créer. Les zones d'aspiration peuvent alors comprendre des panneaux articulés formés à la surface du corps et susceptibles de s'ouvrir vers l'intérieur de ce dernier, les moyens de soufflage comprenant alors des panneaux articulés formés à la surface du corps et susceptibles de s'ouvrir vers l'extérieur de ce dernier.

Dans cette configuration, les panneaux d'aspiration et de soufflage s'ouvrent et se ferment alternativement en fonction du sens de fonctionnement des ventilateurs, par suite de la dépression et de la surpression créées par ces derniers de part et d'autre de la cloison.

On décrira maintenant, à titre d'exemples non limitatifs, différentes variantes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels
- les figures la à le illustrent de façon schématique, en section droite, différentes variantes de réalisation du carénage du dispositif selon l'invention susceptibles d'être escamotées lorsque le vent ou le courant dans lequel est placé ce dispositif atteint une valeur trop importante,
- la figure 2 illustre de façon schématique une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequelle l'enveloppe du corps allongé présente une partie souple, de telle sorte que sa longueur peut être réduite lorsque l'intensité du vent ou du courant est trop forte,
- la figure 3 est une vue de côté, en coupe partielle, montrant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel un ventilateur est placé à chacune des extrémités du corps allongé afin de réaliser l'aspiration du fluide à l'intérieur du corps,
- la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3,
- la figure 5 est une vue en perspective éclatée montrant un deuxième mode de réalisation de l'invention selon lequel des ventilateurs sont disposés sur toute la longueur du corps, les axes de ces ventilateurs étant disposés dans un même plan et perpendiculaires à l'axe de symétrie du profil du corps allongé, et
- la figure 6 est une vue en coupe transversale du corps du dispositif représenté sur la figure 5.

Dans l'ensemble des variantes de réalisation représentées sur les figures la à le, on voit que le corps 10 du dispositif selon l'invention comprend une enveloppe cylindrique rigide 50 définissant un bord de fuite sensiblement semi-circulaire et un carénage 52 définissant le bord d'attaque du profil du corps 10. Le carénage 52 peut présenter par exemple la forme d'une demi-ellipse.

Le profil allongé du bord d'attaque résultant de la présence du carénage 52 permet, comme on l'a mentionné dans la demande de brevet principal, de réduire la dépense d'énergie nécessaire à la création d'une force portante. Ainsi, si l'angle d'incidence i défini entre la direction du fluide en mouvement tel que de l'air qui se déplace à la vitesse V et l'axe de symétrie XX' du profil du corps 10 est égal à une valeur voisine de 30 ou de 350, la dépense d'énergie par aspiration au travers de la zone 54 de l'enveloppe cylindrique rigide 50 peut être réduite presque de moitié par rapport à un corps présentant une section totalement cylindrique pour produire la même portance.

Cependant, la présence du carénage 52 devient gênante lorsque la vitesse d'écoulernent v du fluide s'élève très au-delà de sa valeur moyenne.

Une telle situation se présente notamment lorsque le dispositif selon l'invention est monté sur un bateau afin d'assurer sa propulsion. En effet, lorsqu'une tempête se produit, on conçoit que l'accroissement de la section efficace du corps 10 résultant de la présence du carénage 52 conduit à augmenter les risques de voir ce dispositif ou le bateau endommagé lors d'une tempête.

Afin de remédier à cet inconvénient, on a représenté sur les figures la à le différentes variantes de réalisation du carénage 52 permettant d'escamoter ce dernier lorsque cela s' avère nécessaire.

Ainsi, dans la variante de réalisation représentée sur la figure la, le carénage 52 définissant le bord d'attaque du profil du bord 10 est réalisé au moyen d'une enveloppe souple ou semi-rigide à simple paroi 52a, par exemple en toile, qui peut être gonflée ou dégonflée à volonté en injectant dans le volume compris entre l'enveloppe 52a et l'enveloppe cylindrique 50, à l'aide de moyens de pompage appropriés un gaz sous pression tel que de l'air.

Dans la variante de réalisation de la figure lb, le carénage 52 est réalisé au moyen d'une enveloppe souple 52b à double paroi. Cette variante se distingue essentiellement de la précédente par le fait que l'enveloppe souple 52b est préformée et que son gonflage s'effectue en injectant un gaz sous pression tel que de l'air directement entre les deux parois de l'enveloppe à l'aide de moyens de pompage appropriés.

La variante de réalisation de la figure lc se distingue des deux variantes précédentes par le fait qu'elle n'exige pas nécessairement un gonflage de la structure définissant le carénage 52. En effet, ce carénage est réalisé au moyen d'une virole rigide 52c présentant une section en arc de cercle dont le rayon est pratiquement identique à celui de l'enveloppe cylindrique 50.La virole rigide 52c est disposée symétriquement par rapport à l'axe de symétrie XX' du profil du corps 10 et elle est susceptible de se déplacer dans la direction définie par l'axe X,X', par exemple sous l'action de vérins (non représentés), entre une position de fonctionnement (représentée en trait plein sur la figure îc > dans laquelle elle est éloignée de l'enveloppe cylindrique 50 et une position rétractée (représentée en traits mixtes) dans laquelle elle est adjacente à l'enveloppe 50. Le reste du carénage 52 est constitué par deux cloisons souples 52'c, par exemple en toile, qui sont disposées sensiblement tangentiellement à l'enveloppe cylindrique 50 pour relier celle-ci aux deux extrémités de l'arc de cercle défini en section par.la virole 52c.

Afin d'améliorer le rendement aérodynamique de la variante représentée sur la figure lc, il peut être utile de supprimer les points anguleux définis entre l'enveloppe cylindrique 50, les cloisons souples 52'c et la virole rigide 52c.

A cet effet, on peut prévoir un gonflage des enveloppes souples 52'c de la même manière que dans les variantes des figures la et lb. Ce gonflage peut être réalisé soit en utilisant des cloisons souples 52'c à simple paroi et en injectant un gaz sous pression à l'aide de moyens de pompage appropriés dans l'espace défini entre l'enveloppe 50, les cloisons 52'c et la virole 52c, soit en utilisant des cloisons souples 52'c à double paroi et en injectant un gaz sous pression entre les deux parois de ces cloisons.

La variante de réalisation de la figure Id se distingue des variantes précédentes par le fait que le bord d'attaque du profil du corps 10 est détaché du cylindre fixe 50 et par le fait que la forme du carénage est différente selon le sens que l'on souhaite donner à la force portante. Ainsi, le carénage 52 est constitué par un bec de toile souple ou semi-rigide 52d tendue entre deux supports 52'd et 52"d. Ces supports peuvent notamment être constitués par des mâts, des filins ou des rouleaux.Les mats 52'd et 52*d sont parallèles entre eux et parallèles à l'axe de l'enveloppe cylindrique 50 ou légèrement inclinés par rapport à cet axe, c' est-à-dire sensiblement verticaux dans le cas où le dispositif selon l'invention est utilisé comme moyen de propulsion d'un navire. Plus précisément, le mât 52'd est disposé sur l'axe XX' du profil du corps 10 alors que le mat 52"d est décalé du côté vers lequel on souhaite créer la force portante par rapport l'axe XX'. De plus, le mat 52"d est espacé de l'enveloppe cylindrique 50 mais beaucoup plus proche de celle-ci que le mât 52'd de telle sorte qu'un effet de fente est créé entre le bec et l'enveloppe.

Afin de permettre une inversion du sens de la force portante créée par le dispositif de la figure id, c'est-à-dire afin de permettre un virement de bord lorsque ce dispositif assure la propulsion d'un bateau, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un bec souple symétrique de celui qui est représenté en trait plein sur la figure, par rapport a l'axe XX'.

A cet effet, le mât 52"d peut être situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie XX' et disposé sensiblement tangentiellement a l'enveloppe cylindrique 50. Grâce I une telle disposition, on voit qu'il est possible d'inverser le sens de la force portante en modifiant l'orientation du corps 10 pour définir un angle d'incidence i égal et opposé comme dans les autres variantes de réalisation et en déplaçant le mât 52"d jusqu'à une position symétrique par rapport à l'axe XX', de telle sorte que le bec souple 52d occupe alors la position représentée en traits mixtes sur la figure id.

Dans une autre variante non représentée, on peut disposer au départ de deux becs souples symétriques accrochés respectivement sur le mat 52'd et sur deux mâts 52"d symétriques par rapport à l'axe XX'. Le bec souple 52d inutilisé est alors replié tandis que l'autre est tendu.

Dans les deux cas, lorsque la vitesse du fluide en mouvement devient trop, importante, le ou les becs 52d peuvent Entre repliés sSmultanEwent par exemple en les faisant descendre le long des mats lorsque ces derniers sont verticaux ou par enroulement sur le rouleau 52'd. Comme on l'a représenté en traits discontinus sur la figure id, les mats 521d et 52"d peuvent être fixés ou supportés à chacune de leurs extrémités par les flasques 36 qui sont disposés aux extrémités du corps 10 conformément aux enseignemente de la demande de brevet principal.

La variante de réalisation représentée sur la figure le est dérivée à la fois des variantes des figures lc et id. Ainsi, sur la figure le, le carénage 52 comprend deux becs rigides 52e qui sont disposés chacun en totalité d'un côté de l'axe XX'
Chacun des becs 52e présente une section en arc de cercle et ses extrémités peuvent se déplacer parallé- lement à l'axe XX', mais sur une distance différente, notamment sous l'action de vérins (non représentés) entre une position rétractée adjacente å la surface externe de l'enveloppe cylindrique 50 et une position de fonctionnement éloignée de cette surface et dans laquelle le bec et l'enveloppe créent un effet de fente. Conte dans le cas de la figure ld, le bec rigide 52e situé du côté vers lequel on souhaite créer la force portante par rapport à l'axe XX' est normalement en position de fonctionnement, alors que l'autre bec rigide 52e est en position rétractée. Lorsque 1 'orien- tation du corps 10 est modifiée afin d'inverser le sens de la force portante, on conçoit que les positions occupées par chacun des becs 52e sont inversées.

Bien entendu, lorsque la vitesse V du fluide en mouvement devient trop importante, les deux becs 52e sont amenés en position escamotée.

Sur la figure 2, on a représenté une autre variante de réalisation de l'invention dans laquelle le carénage définissant le bord d'attaqueet la partie semi-circulaire définissant le bord de fuite du corps 10 sont réalisés en une seule pièce télescopique dont la longueur est susceptible d'être réduite lors d'une augmentation excessive de la vitesse d'écoulement du fluide. Ainsi, dans le cas où le dispositif selon l'invention assure la propulsion d'un bateau, le flasque supérieur 36 peut être rapproché du flasque inférieur en cas de tempête. A cet effet, le corps 10 peut être réalisé au moins dans sa partie médiane à l'aide d'une enveloppe souple dont la longueur peut être modifiée I volonté. La commande du déplacement du flasque supérieur 36 peut être effectuée par tout moyen connu et notamment à l'aide de treuils.

Afin de créer d'importantes dépressions I la surface du corps 10 du côté vers lequel on souhaite créer une force portante, on a vu dans la demande de brevet principal qu'il était possible de créer une zone d'aspiration 54 à la surface du corps 10, la séparation des écoulements fluides d'extrados et d'intrados étant réalisée au moyen d'un volet qui peut être plan ou présenter toute autre forme de profils.

La zone d'aspiration 54 et le volet 56 ont été représentés sur l'ensemble des figures la à le. Bien entendu, une zone d'aspiration et un volet analogues sont prévus dans la variante de réalisation de la figure 2, bien qu'ils n'aient pas été repré sentés sur cette figure pour faciliter sa compréhension.

Cette solution, qui permet d'obtenir un rendement énergétique optimum, est particulièrement avantageuse lorsque la zone d'aspiration 54 est comprise entre 650 et 1.500 par rapport à l'axe OX (O étant le centre du cercle défini en section par l'enveloppe 50). La perméabilité de la one 54 peut ne pas être la même partout et elle peut même éventuellement être ajustable.

De plus, la zone 54 peut être constituée de deux ou plusieurs zones distinctes situées entre les angles qui viennent d'être indiqués. Cette situation est particulièrement favorable lorsque les débits d'aspiration sont faibles. D'autre part, le volet 56 est de préférence incliné d'un angle voisin de 300 par rapport a l'axe OX', du côté opposé a la zone d'aspiration 54 par rapport à l'axe XX'. Le volet 56 est de préférence unique et il peut passer d'un côté à l'autre de l'axe XX' selon le sens que l'on désire donner à la force portante.

Enfin, on a observé que l'énergie dépensée lors du soufflage du fluide l'extérieur qu'implique nécessairement une aspiration du fluide à l'intérieur du corps, est préjudiciable au rendement énergétique du dispositif, même si elle est effectuée dans des conditions aérodynamiques favorables. On a donc étudié différentes configurations permettant de réduire autant que possible la perte de charge intervenant lors du soufflage.

Ainsi, on a représenté sur les figures 3 et 4 un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Afin de simplifier, les carénages qui viennent d'être décrits en se référant aux figures 1 et 2 ne sont pas représentés sur les figures 3 et 4, mais on comprendra aisément que toutes les variantes décrites en se référant aux figures 1 et 3 peuvent s'appliquer à ce mode de réalisation.

Comme le montrent les figures 3 et 4, l'enveloppe cylindrique creuse 50 du corps 10 comprend, au voisinage de chacune de ses extrémités, un ventilateur 58 qui aspire le fluide extérieur tel que de l'air au travers de la zone d'aspiration 54 représentée schématiquement par des trous sur la figure 3, pour le rejeter à l'intérieur des flasques 36 qui présentent I cet effet une configuration à double paroi. Comme le montre en particulier la figure 4, le fluide introduit dans chacun des flasques 36 par les ventilateurs 58 est rejeté vers l'extérieur par une ouverture 59 en arc de cercle formée à la périphérie de chacun des flasques, de préférence du côté du bord de fuite.

Dans une variante non représentée, les flasques pourraient être montés tournants afin de permettre une orientation de la zone de soufflage. Bien entendu, afin de limiter au maximum la perte de charge intervenant au niveau de l'éjection du fluide à la péri phérie des flasques, la section de passage à l'inte- rieur de ce dernier est relativement importante et on prévoit au niveau de la liaison entre le corps 10 et les flasques 36 des déflecteurs 60.

Dans une variante de réalisation non repré sentée, on peut prévoir un ventilateur à une des extrémités de l'enveloppe 50. De plus, chaque ventilateur peut être remplacé par un groupe de ventilateurs.

Afin de tenir compte du caractère variable de la force d'aspiration le long du corps 10 résultant de la disposition des ventilateurs 58 aux extrémités de ce dernier, on conçoit qu'il est possible de moduler la perméabilité de la zone 54. Ainsi la perméa- bilié de la zone 54 peut être plus importante dans les parties éloignées des ventilateurs 58, c'est dire au milieu du corps 10, que dans les parties proches des ventilateurs, c 'est-à-dire à proximité des extrémités du corps 10.

Bien que le mode de réalisation des figures 3 et 4 puisse être utilisé avec tous les types de carénage décrits précédemment, on conçoit qu'il est particulièrement adapté à la variante de la figure 2 puisque le positionnement des ventilateurs aux extrémités du corps 10 autorise une diminution de la longueur de ce corps dans l'ensemble de la zone intermédiaire comprise entre les ventilateurs.

Dans le mode de réalisation des figures 5 et-6, l'intérieur de l'enveloppe constituant le corps 10 est séparé en deux compartiments 63a, 63b dans le sens de la longueur par une cloison plane 62 disposée radialement dans le plan défini par l'axe XX'. La cloison 62 présente sur toute sa longueur des ouvertures circulaires 64 dans lesquelles sont logés des ventilateurs 66 dont les axes sont parallèles entre- eux et coupent l'axe de la partie cylindrique 50 du corps 10 selon une direction perpendiculaire à l'axe de symétrie XX' du profil de ce dernier. Cette caractéristique apparait clairement sur la figure 6 sur laquelle on a représenté de plus le carénage 52 qui peut être constitué par une quelconque des variantes représentées sur les figures la à le.Par souci de clarté, ce carénage 52 n'a pas été représenté sur la figure 5.

On voit que les compartiments 63a et 63b définis ainsi à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 50 constituent alternativement des compartiments d'aspiration et de soufflage selon que les ventilateurs 66 tournent dans un sens ou dans l'autre.

Dans cette configuration, on voit donc qu'il est nécessaire d'adjoindre à la zone d'aspiration 54 une zone de soufflage 68 et de placer ces deux zones sur le cylindre 50 de part et d'autre de la cloison 62.

Pour la raison indiquée dans la demande de brevet principal, la zone de soufflage 68 est disposée de préférence dans l'écoulement fluide d'extrados et à proximité du volet 56. De plus, afin de limiter la perte de charge au niveau de la zone de soufflage 68 qui conduit à une augmentation peu satisfaisante de la dépense énergétique, on donne à la zone de soufflage 68 une section aussi grande que possible tout en tenant compte des caractéristiques d'écoulement du fluide souhaitées.

Afin de permettre une inversion du sens de la force portante ainsi créée, on conçoit qu'il est nécessaire de prévoir une possibilité d'inverser le sens de rotation des ventilateurs 66. De plus, une zone d'aspiration et une zone de soufflage doivent être prévues de chaque côté de la cloison 62. Enfin des moyens doivent être prévus pour occulter alternativement une zone d'aspiration et une zone de soufflage de part et d'autre de la cloison 62. A cet effet, on voit sur la figure 6 qu'il est possible de réaliser les zones d'aspiration 54 au moyen de panneaux articulés s'ouvrant vers l'intérieur du cylindre fixe 50 et de réaliser les zones de soufflage 68 au moyen de panneaux articules s'ouvrant vers l'extérieur du cylindre 50.Ainsi, selon le sens de rotation des ventilateurs 66, la pression qui se crée dans le compartiment 63a ou dans le compartiment 63b a pour effet d'ouvrir les panneaux articulés de la zone d'aspiration 54 correspondante et de fermer les panneaux articulés de la zone de soufflage 68 correspondante, tandis que la surpression induite dans le compartiment 63b ou 63a, respectivement a pour effet de fermer les panneaux articulés de la zone d'aspiration 54 correspondante et d'ouvrir les panneaux articulés de la zone de soufflage 68 cor respondante. Bien entendu, l'ouverture et la fermeture des zones d'aspiration et de soufflage pourraient également être obtenues par tout autre moyen et notamment à l'aide de viroles tournantes comme on l'a indiqué dans la demande de brevet principal et comme cela peut être le cas dans le mode de réalisation des figures 3 et 4.

Dans une variante de réalisation non représentée, les zones d'aspiration et de soufflage disposées de part et d'autre de la cloison 62 pourraient constituer une zone unique servant alternativement à l'aspiration et au soufflage, selon le sens de fonctionnement des ventilateurs.

Enfin, dans la demande de brevet principal, on a mentionné que le dispositif selon l'invention peut être utilisé aussi bien pour assurer la propulsion d'un mobile que pour créer de l'énergie. On a également décrit sommairement et à titre d'exemple l'utilisation d'un ou plusieurs de ces dispositifs pour assurer la propulsion d'un navire.

Afin d'illustrer l'application des dispositifs selon l'invention à la production d'énergie, on indiquera à titre d'exemple qu'il est possible de placer plusieurs dispositifs du type décrit et revendiqué soit verticalement, soit horizontalement les uns à la suite des autres dans un endroit venté, de façon à former un circuit fermé le long duquel les dispositifs se déplacent sous l'action du vent pour entraîner un générateur et produire du courant électrique. Il est également possible d'utiliser ce dispositif pour constituer l'élément unique d'une éolienne bipale axe horizontal. La rotation du dispositif autour de cet axe à la manière d'une pale qui résulte de la création d'une force portante dans le sens correspondant à cette rotation peut aussi être utilisée pour entrainer directement un générateur.

Dans ce cas, la mise en rotation du dispositif formant pale intervient automatiquemnt grâce au vrillage du volet et l'air est aspiré à l'intérieur sous l'effet de la force centrifuge et rejeté vers ses extrémités périphériques. Tenant compte de la valeur élevée de la force portante créée par un tel dispositif, on conçoit aisément que cette éolienne à élément unique permet d'obtenir un effet comparable à celui d'une éolienne classique multipales.

Enfin, dans le même ordre d'idées, le dispositif selon l'invention pourrait également être utilise pour remplacer les pales ou aubes classiques de propulseurs ou machines tournantes de types très divers.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à être placé dans un fluide en mouvement selon une première direction (V) afin de produire une force portante selon une deuxième direction, ce dispositif comprenant un corps allongé (10) présentant en section droite selon la première direction un profil épais, arrondi et symétrique par rapport à un axe (XX') prévu pour être orienté selon un angle d'incidence (i) donné par rapport à la première direction, des moyens (54) pour créer d'importantes dépressions à la surface du corps du côté déterminé par la deuxième direction et des moyens (56) pour fixer la séparation des écoulements fluides d'extrados et d'intrados ainsi créés à l'extérieur du corps sur le bord de fuite dudit profil, du côté opposé à la deuxième direction, le bord d'attaque du profil étant allongé selon son axe de symétrie (XX') le bord de fuite étant semi-circulaire et l'angle d'incidence (i) étant orienté selon la deuxième direction par rapport à la première direction tut), caractérisé en ce que le corps (10) présente au moins une partie escamotable (52, 10) au niveau de son bord d'attaque allongé.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (10) comprend au moins une enveloppe cylindrique rigide (50) définisant le bord de fuite et un carénage escamotable (52) défi- nissant le bord d'attaque.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carénage (52) comprend une enveexye soue ou sani-rigide et gonflable (52a,52b) disposée à l'extérieur de l'enveloppe cylindrique (50).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe souple (52a) est à simple paroi et en ce que des moyens sont prévus pour introduire un gaz sous pression dans le volume séparant l'enveloppe souple (52a) de l'enveloppe cylindrique rigide (50).

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe souple (52b) est à double paroi et préformée et en ce que des moyens sont prévus pour introduire un gaz sous pression dans le volume séparant les deux parois de l'enveloppe souple (52b).

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carénage (52) comprend une virole rigide (52c) présentant une section en arc de cercle et disposée symétriquement par rapport à l'axe de symétrie (XX') à l'extérieur de l'enveloppe cylindrique rigide (50) et deux cloisons souples ou semi-rigides (52'c) reliant la virole rigide à l'enveloppe cylindrique et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer la virole rigide (52c) selon la direction définie par l'axe de symétrie (XX') entre une position de fonctionnement dans laquelle la virole est éloignée de l'enveloppe cylindrique et une position rétractée dans laquelle la virole est adjacente à l'enveloppe cylindrique.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les cloisons souples (52'c) sont à simple paroi et en ce que des moyens sont prévus pour introduire un gaz sous pression dans le volume séparant l'enveloppe cylindrique (50), la virole rigide (52c) et les cloisons souples (52'c).

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les enveloppes souples (52'c) sont à double paroi et préformées et en ce que des moyens sont prévus pour introduire un gaz sous pression dans le volume séparant les deux parois des enveloppes souples.

9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carénage (52) comprend au moins un bec souple (52d) disposé à l'extérieur de l'enveloppe cylindrique (50) entre un premier support (52'd) sensiblement parallèle à l'axe de cette dernière et passant par l'axe de symétrie (XX') et un deuxième support (52"d) sensiblement parallèle au premier et

placé du côté (lord) défini par la deuxième direction à une distance donnée de l'enveloppe cylindrique, de telle sorte que le bec souple définit le bord d'attaque du profil du corps (10) et provoque un effet de fente avec l'enveloppe cylindrique (50).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le deuxième support (52"d) est mobile et peut se déplacer d'un côté à l'autre de l'axe de symétrie (XX') dans un plan perpendiculaire à ce dernier et sensiblement tangent à l'enveloppe cylindrique (50), selon ladite deuxième direction.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déplacer l'une au moins des extrémités du bec souple (52d) par rapport aux supports (52'd, 52"d), afin de permettre de diminuer la surface de ce hec.

12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le carénage comprend deux becs souples disposés symétriquement par rapport à l'axe de symétrie (XX') entre le premier support (52'd) et deux deuxièmes supports (52"d) symétriques par rapport à cet axe.

13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carénage (52) comprend deux becs rigides (52c) présentant une section en arc de cercle et disposés de part et d'autre de l'axe de symétrie (XX') du profil à l'extérieur de l'enveloppe cylindrique rigide (50) et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer alternativement chacun des becs rigides selon la direction définie par l'axe de symétrie (XX') entre une position de fonctionnement dans laquelle le bec est éloigné de l'enveloppe cylindrique et une position rétractée dans laquelle le bec est adjacent à l'enveloppe cylindrique, ces moyens agissant de façon à placer le bec rigide situé du côté correspondant à la deuxième direction en position de fonctionnement et l'autre bec rigide en position rétractée.

14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (10) comprend une enveloppe télescopique sur une partie au moins de sa longueur et en ce que des moyens sont prévus pour déplacer l'une au moins des extrémités du corps (10) par rapport à l'autre extrémité de ce corps.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens pour créer des dépressions comprennent au moins une zone d'aspiration (54) du fluide vers l'intérieur du corps, dont le centre est placé du côté du bord de fuite du profil déterminé par la deuxième direction, les moyens pour fixer la séparation des écoulements fluides comprenant au moins un volet (56) susceptible d'être disposé en saillie par rapport au corps (10) et un flasque étant monté à chacune des extrémités du corps (10), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur (58) dont les axes sont parallèles à l'axe longitudinal du corps, ce ou ces ventilateurs étant placés à l'intérieur du corps respectivement à proximité de chacune des extrémités de ce dernier pour aspirer la fluide vers l'intérieur du corps par la zone d'aspiration (54) sur toute la distance qui les sépare et souffler ce fluide vers l'extérieur au travers de chacun des flasques (36).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le ou les ventilateurs (58) soufflent le fluide par des ouvertures (59) en arc de cercle formées à la périphérie des flasques (36).

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel les moyens pour créer des dépressions comprennent au moins une zone d'aspiration (54) du fluide vers l'intérieur du corps, dont le centre est placé du côté du bord de fuite du profil déterminé par la deuxième direction, les moyens pour fixer la séparation des écoulements fluides comprenant au moins un volet (56) susceptible d'être disposé-en saillie par rapport au corps (10) et une zone de soufflage (68) placée au voisinage du volet, du côté de l'écoulement fluide d'extrados, caractérisé en ce qu'une cloison (62) s'étend longitudinalement à l'intérieur du corps pour définir deux compartiments (63a, 63b) qui communiquent par des ouvertures circulaires (64) et en ce que des ventilateurs (66) sont placés dans lesdites ouvertures pour aspirer l'air dans l'un des compartiments et le souffler dans l'autre, et inversement, selon leur sens de rotation.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les axes des ventilateurs (66) sont perpendiculaires à l'axe de symétrie (XX') du profil et en ce que la cloison (62) est disposée selon cet axe.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend deux zones d'aspiration (54) et deux zones de soufflage (56) disposées symétriquement par rapport à l'axe (XX'), ainsi que des moyens d'occultation de ces zones.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les zones d'aspiration (54) comprennent des panneaux articulés sur la surface du corps et susceptibles de s'ouvrir vers l'intérieur de ce dernier1 et en ce que les zones de soufflage (56) comprennent des panneaux articulés sur la surface du corps et susceptibles de s'ouvrir vers l'extérieur de ce dernier, de telle sorte que les panneaux d'aspiration et de soufflage s'ouvrent et se ferment alternativement selon la deuxième direction, en fonction du sens de rotation des ventilateurs (66).

21. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend deux zones d'aspiration et de soufflage disposées symétriquement par rapport à l'axe (XX') et servant alternativement à l'aspiration et au soufflage selon le sens de fonctionnement des ventilateurs (66).