FR2692863A1 - Engin de vol à voile gonflable, de type parapente ou parachute. - Google Patents

Abstract

Les suspentes (14) sont fixées sur un chassis (21) auquel est suspendu le pilote en un point d'ancrage unique (35). Le chassis comporte deux barres transversales (22, 23) qui sont reliées par une large entretoise (41) constituée par une feuille en matériau composite, avec nervure de rigidification longitudinale médiane (42). Les arceaux de pilotage permettent ainsi en tordant cette entretoise (41), de déformer ce chassis (21) pour gauchir l'aile à loisir. Les suspentes intermédiaires (43B, 43C) de chaque rangée (43) sont fixées sur une corde molle (44) qui relie les deux barres transversales (22, 23) du chassis (21).

Description

ENGIN DE VOL A VOILE GONFLABLE, DE TYPE
PARAPENTE OU PARACHUTE
La présente invention se rapporte à un engin de vol ou aéronef à voile gonflable, de type parapente ou parachute.

La figure 1 jointe est une vue, très schématique et en perspective, d'un parapente de l'art connu.

Il comporte une voile gonglable 1 qui est constituée d'une juxtaposition transversale de caissons adjacents 2, et qui forme l'aile portante. Le profil de cette aile 1, et donc de chacun de ces caissons 2, est un assez classique profil aérodynamique qui est grossièrement représenté sur la figure 2 jointe, cette dernière étant une coupe longitudinale de 1 'aile 1 et donc aussi d ' un des caissons 2.

Il 'agit d'un profil aérodynamique assez classique d'aile portante d'aéronef, avec son intrados 3, son extrados 4, son bord d 'attaque avant 5, et son bord de fuite effilé arrière 6.

Comme on le voit sur la figure 1, seul le bord avant 7 de chaque caisson 2 est ouvert, la partie restante du caisson étant remarquablement étanche.

En vol normal, cette ouverture avant 7 est située en un point de pression maximale d' air, de sorte que chaque caisson 2 est gonflé sous une très forte pression. Cette aile 1 est donc, en vol, une structure gonflée extrèmement rigide, cette rigidité étant équivalente, voire même quelquefois supérieure, à celle d ' une aile d'avion.

Le pilote 8 est attaché sur une sellette 9 qui est suspendue, au moyen de deux filins 10, il appelés "élévateurs", à deux points de liaison respectifs 12, 13 qui sont les points de rencontre respectifs des deux faisceaux droite-gauche des sus pentes 14 du parapente.

Ces suspentes 14 sont classiquement constituées d'une série de rangées longitudinales de filins de suspension qui sont attachés sous 1 'aile 1 et plus précisément sur les bords longitudinaux des caissons 2.

Tout ce qui vient d'être décrit s'applique bien-entendu aussi à un parachute, mais dans ce cas la sellette 9 est remplacée par un harnais.

Pour permettre au pilote 8 de diriger (et éventuellement de freiner) son parapente ou parachute, il est normalement prévu deux autres séries droite-gauche de sus pentes 15, appelées "freins", qui sont fixées tout le long du bord arrière effilé 16 de l'aile gonflable 1.

Chaque moitié droite-gauche de cette lignée transversale de sus pentes auxiliaires 15 se réunit respectivement vers le bas en deux points de liaison 17 et 18, et le pilote 8 tient dans chaque main un filin de commande 19, 20 fixé au point de liaison respectif 17 et 18.

Une traction effectuée par le pilote sur l'un et/ou l'autre des filins de commande 19 et 20 a, comme dessiné en pointillés sur la figure 2, pour effet de cabrer vers le bas tout ou partie de 1' extrémité effilée 16 de 1' aile 1, et donc d ' engendrer un effet de freinage.

En tirant avec une même force les deux filins 19 et 20, le pilote freine son parapente ou parachute sans changer sa trajectoire. En revanche, s'il tire uniquement sur le filin 19 (ou s ' il tire plus fort sur ce filin 19 que sur l'autre filin 20), il fait tourner son parapente vers sa droite, et vice-versa s'il tire uniquement (ou plus fort) sur l'autre filin 20.

Ces parapentes ou parachutes de type connu présentent deux inconvénients Un premier inconvénient qui est lié au mode de conduite basé sur le freinage. Comme on le voit sur la figure 2, ce freinage est réalisé par une déformation du bord de fuite 6 du profil de 1 'aile 1. Or, un tel profil est calculé de manière très pointue du point de vue aérodynamique, pour conférer une efficacité de portance maximale à cette aile 1. Le fait de la déformer partiellement pour manoeuvrer le parapente ou parachute entraîne donc une perte dommageable des performances de 1 'engin.

. Un second inconvénient, bien plus grave que le premier car touchant à la sécurité, qui est lié au fait que la sellette 9 du pilote 8 est reliée à la voilure 1, d'une façon quasi-rigide du point de vue inertie, par l'intermédiaire du suspentage 14 auquel elle est mécaniquement fixée par les points de liaison 12 et 13.

Il en résulte un accouplement mécanique antinomique et préjudiciable entre le pilote 8 (et sa sellette 9) qui, dans la masse d ' air, ne sont soumis qu' à des lois d'inertie pratiquement indépendantes de cette masse d 'air, et la voilure gonflable 1 qui n'est elle-même soumise qu'aux lois de cette même masse d'air, de sorte que son profil 3, 4 va avoir tendance à épouser au mieux le flux de cette dernière.

Les effets dangereux qui résultent de cette antinomie sont schématisés sur la figure 3 jointe
En traits pleins est dessiné sur cette figure la position "normale" du parapente lorsque le flux F1 de la masse d'air est horizontal : dans ce cas, il en est de même pour la voilure 1, et le pilote 8 est suspendu sous cette dernière en alignement avec la verticale.

Si alors la direction du flux de la masse d' air vient brusquement à changer pour adopter une direction F ' 1, la voilure 1 va immédiatement se déplacer, et donc piquer du nez vers 1' avant selon 1', pour épouser au mieux cette nouvelle direction F'1 de la masse d'air.Il n'en est pas de même du pilote qui n est soumis qu'à des lois d'inertie et qui va voir, si le mouvement de la masse d' air accentue sa rotation vers le haut, sa voilure 1' se replier sous lui avant que son inertie puisse le ramener sous cette voilure. S 'il ne fait pas alors de manoeuvres rapides et intempestives pour redresser son parapente à temps, il vient tomber dans sa voilure, et c'est l'accident s'il n'arrive pas ensuite à se rattraper.

De même, si le flux de la masse d'air vient à contrario à se déplacer selon F"1, le pilote 8 voit sa voilure partir vers l'arrière selon 1", et il est au minimum soumis à un balancement indésiré et dangereux.

Bien entendu, ces phénomènes peuvent être évités à 1' avance par un pilote habile sachant les prévoir et piloter en conséquence son aile au moyen des freins. mais cette action constante sur les freins entraîne toujours une perte dommageable en performances
Un début de solution à ces inconvénients des parapentes et parachutes selon cet art connu a déjà été proposé par le demandeur dans sa demande EP-A-0. 481.843, et est ici rappelé en référence aux figures 4 à 6 jointes.

Selon cette réalisation, le suspentage 14 qui relie la voilure gonflable 1 au pilote 8, et donc à sa sellette 9 ou à son harnais, n' est plus réuni en deux points 12, 13 auxquels est attachée la sellette 9. Il est utilisé un chassis intermédiaire rigide 21 qui comporte, préférentiellement de manière sensiblement coplanaire, au moins une barre transversale avant 22, au moins une barre transversale arrière 23 qui est préférentiellement parallèle à la barre 22, et des entretoises quasi-longitudinales de maintien d'écartement sous forme de barres rigides 24, 25, 26, au nombre de trois dans 1 'exemple non-limitatif représenté.

Chaque rangée longitudinale de sus pentes 14, telles que les deux rangées 27 et 28 intégralement représentées sur la figure 6, est divisée en deux groupes un groupe de sus pentes "avant", respectivement 27A et 28A, qui
se réunissent en un point commun intermédiaire 29A, 30A pour
finalement venir se fixer, via un filin "élévateur" 31A, 32A, en
un point respectif propre 33A, 34A de la barre transversale
avant 22 ; et de même façon un groupe égal de sus pentes "arrière", 27B et
28B, qui se réunissent pareillement aux points 29B et 30B pour
se fixer, de manière régulièrement espacée ou non, en des
points d' attache propres sur la barre transversale arrière 23.

En outre, la sellette 9 est maintenant suspendue librement par un seul filin et en un point d'ancrage unique 35 qui est relié au chassis 21 par exemple au moyen du filin 36 attaché au point milieu 37 de l'entretoise médiane 26.

La sellette 9 est maintenant libre de se déplacer en fonction de ses lois d'inertie, de manière totalement indépendante de la voilure 1 qui elle-même reste alors totalement libre de suivre les lois de la masse d'air.

De plus, la conduite de l'engin ne s'effectue plus à l'aide de freins, mais par action du pilote sur le chassis ou "cage" rigide 21. Cette action consiste à changer à loisir, au moyen de deux arceaux de pilotage 38, 39, ici en forme de "V" à branche avant droite et à branche arrière cintrée avec connexité dirigée vers l'arrière à la manière de la lettre grecque "nu", l'orientation du chassis 21 pour répercuter, par le suspentage 14, ce changement d ' orientation sur 1 'aile 1 et par suite lui conférer le mouvement souhaité, qu'il s'agisse effectivement d'un changement d'orientation ou même d'un freinage obtenu en cabrant la partie arrière de l'aile par action sur ce chassis 21.

A noter que ce dispositif n'exclut pas d'utiliser, comme dessiné en pointillés sur la figure 5, en outre une commande classique 40 de freinage indépendamment du chassis 21.

Cette première approche selon figures 4 à 6 n' est cependant pas entièrement satisfaisante.

il est en effet maintenant beaucoup plus aisé, en agissant sur le chassis rigide 21, d' entraîner l'aile 1 dans un mouvement de roulis ou de tangage. En revanche, le pilote n'a plus un accès aisé au mouvement de lacet : s 'il veut directement entraîner son aile dans un tel mouvement de lacet, il ne réussit en fait qu'à tourner sur lui-même.

En outre, il paraît fort regrettable que le pilote ne puisse, en agissant sur le chassis 21, gauchir son aile à loisir de manière à lui conférer, au cours d ' un mouvement continu de rotation, une incidence idéale et continuellement variable. Il serait par aillleurs bon que cette incidence se règle d ' elle même en vol, au cours de la rotation.

Le mode d'attache des sus pentes sur deux barres transversales ou plus n' est pas idéal : outre sa complexité, il n'est pas adapté aux tractions différentes qui s'exercent en cours de vol, spécialement en cours de rotation du parapente, sur le suspentage. L 'utilisation de barres basculantes intermédiaires, ou "bascules", selon le document EP-A-0.481.843 précité, est déjà un début de solution à ce problème. Cette solution est cependant assez complexe, et pas totalement satisfaisante du point de vue aérodynamique.

Il est enfin regrettable de ne pouvoir effectuer, au sol ou même éventuellement en vol, un réglage manuel suffisant de la forme de l'aile.

L ' invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à un engin de vol à voile gonflable, du type parapente ou parachute, comprenant une aile gonflable formée de caissons longitudinaux juxtaposés et des sus pentes fixées en série de rangées longitudinales sous cette aile et auxquelles est suspendu un chassis de commande d'incidence de 1 'aile, le pilote, et donc sa sellette ou son harnais, étant suspendu à un point d'ancrage unique par un filin qui est situé sous ce chassis et lié à ce dernier, et ce chassis comprenant deux barres transversales rigides, avant et arrière, qui reçoivent, à intervalles réguliers ou non, respectivement les suspentes avant et les suspentes arrières, ces deux barres étant normalement maintenues parallèles 1 'une à 1 'autre par une assez large entretoise centrale constituée d ' une feuille plastique semi-rigide en matériau déformable, du genre matériau composite par exemple, cette feuille étant en outre pourvue ou associée à un moyen de renfort longitudinal médian qui la rend indéformable en compression longitudinale médiane, et deux arceaux de commande étant fixés sous ce châssis pour permettre au pilote de le manoeuvrer, de telle sorte que ce dernier peut non seulement incliner ou tourner à loisir ce chassis en maintenant ces deux barres transversales parallèles, mais peut encore, en tordant ladite entretoise semi-rigide, faire varier les angles relatifs entre ces deux barres pour non seulement pouvoir entraîner son aile en un mouvement de lacet, mais encore gauchir cette aile à loisir afin en particulier de lui conférer une incidence optimale.

Avantageusement en outre, chaque rangée longitudinale de sus pentes a sa suspente avant fixée sur la barre transversale avant et sa sus pente arrière fixée sur la barre transversale arrière, et a en revanche sa ou ses autres suspentes intermédiaires fixées, à intervalles préférentiellement réglables, sur un filin longitudinal qui relie les deux points de liaison de ces deux suspentes, avant et arrière, toutes les sus pentes avant étant donc seules et directement fixées, à intervalles réguliers ou non, le long de la barre transversale avant, tandis que de même façon toutes les sus pentes arrières sont directement et seules fixées le long de la barre transversale arrière.

Avantageusement, ces filins longitudinaux d ' attache des suspentes intermédiaires sont laissés mous.

Selon une forme simple de réalisation, ledit moyen de renfort longitudinal médian est simplement constitué par au moins une nervure centrale longitudinale de ladite entretoise en feuille plastique semi-rigide.

Selon une forme de réalisation plus élaborée, ce moyen de renfort longitudinal médian est constitué par une barre rigide longitudinale dont la longueur est réglable en vol, ce qui permet, en arquant ainsi à loisir cette entretoise en feuille plastique semirigide, de régler en vol l ' écartement des deux barres transversales, et par là même le profil de l'aile.

Préférentiellement, cette entretoise plastique plane et déformable a une forme à taille cintrée, ce qui permet de la tordre facilement, et plus précisément une forme de "couche-culotte pour bébé", avec une partie avant plus large que la partie arrière.

De toute façon, l 'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante de deux exemples de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel
Figure 7 est une vue perspective, semblable à la figure 6
précédemment décrite, d'un parapente conforme à l'invention; . Figure 8 est une perspective partielle agrandie de son chassis
de commande; et . Figures 9 et 10 sont respectivement une vue partielle de dessus
et une coupe partielle selon X-X de Figure 9 de ce même
chassis de commande dans une variante de réalisation.

En se référant aux figures 7 et 8, il s 'agit bien d 'un parapente qui est dérivé de celui précédemment décrit en référence aux figures 4 à 6. C'est pourquoi, dans la mesure du possible, les éléments semblables ou identiques à ceux selon ces figures 4 à 6 y ont été désignés par les mêmes chiffres de référence
Selon cette nouvelle réalisation, le chassis ou "cage" 21 n est plus rigide.

Il comporte bien une barre transversale avant rigide 22 et une barre transversale arrière rigide 23, mais ces deux seules barres transversales sont reliées par une entretoise centrale 41 qui est constituée d'une assez large feuille plastique semi-rigide, en matériau composite et d'une épaisseur n'excédant pas 3 mm par exemple, à taille cintrée, et plus précisément en forme de "couche-culotte pour bébé", plus large à l'avant qu'à l'arrière.

Cette feuille 41 présente cependant une nervure longitudinale médiane 42 qui la rend indéformable en compression selon l'axe longitudinal médian du chassis 21.

Par action du pilote sur les arceaux de pilotage 38 et 39, il est maintenant non seulement possible de modifier comme précédemment 1' inclinaison de 1' ensemble du chassis 21 (et par suite de l'aile 1 qui lui reliée rigidement par le suspentage 14), mais encore de modifier les angles de "parallélisme" entre la barre 22 et la barre 23, comme dessiné en traits mixtes sur la figure 8, ces variations s ' effectuant en "tordant" à loisir l'entretoise 41, ce qui entraîne un gauchissement infiniment variable de l'aile 1.

A noter que, pour qu'ils puissent suivre ces mouvements, les arceaux de pilotage 38 et 39 sont également en matériau plastique composite, de sorte que leur rigidité n'est pas totale.

En outre, les suspentes 14 ne sont plus, comme précédemment, raccordées par moitié sur la barre avant 22 et par moitié sur la barre arrière 23.

Comme représenté, chaque rangée longitudinale 43 de, dans cet exemple, quatre suspentes 43A à 43D est fixée sur le chassis de la façon suivante . la sus pente avant 43A est fixée en un point A de la barre avant
22; la sus pente arrière 43D est fixée au point correspondant (aligné
dans le sens longitudinal) D de la barre arrière 23; les deux suspentes intermédiaires 43B, 43C de cette rangee 43
sont fixées en deux points B et C d'une corde molle 44 qui est
attachée entre les deux points A et D.

De même que les points A et D sont déplaçables au sol le long de leurs barres 22 et 23, les points d'attache intermédiaires
B et C sur chaque filin 44 sont déplaçables au sol sur ce filin pour régler à loisir les incidences en vol de l'aile 1.

De la sorte, les tractions exercées par les sus pentes sur la voilure 1 se règlent en vol d' elles-mêmes pour obtenir des incidences de 1' aile optimales. En outre, le mode d' attache du suspentage 14 sur le chassis 21 se trouve simplifié à l'extrême. A noter qu'ici le point unique 35 d' attache de la sellette ou du harnais du pilote 8 est relié au chassis 21 par un ensemble triangulé 45 de trois cordes de suspension.

Les figures 9 et 10 montrent une variante de ce dispositif qui a pour avantage de permettre de régler en vol l'écartement longitudinal médian entre les barres transversales, et donc de régler à loisir la forme globale de 1 'aile 1.

Selon cette réalisation, l'entretoise plane 41 ne possède pas de nervure 42 de renfort longitudinal médian : cette dernière est remplacée par une barre rigide 46 qui relie les points milieu des barres transversales 22 et 23.

La longueur de cette entretoise rigide 46 est rendue réglable en vol à l'aide d'un volant 47 à portée de main du pilote, et dans lequel se visse, avec des pas inversés, chaque moitié 46A et 46B de la barre 46 : la rotation du volant 47 dans un sens ou dans 1 'autre entraîne le rapprochement ou l ' éloignement relatifs de ces deux demi-barres 46A et 46B, et donc le rétrécissement ou 1 1allongement de 1' entretoise rigide 46.

L entretoise plastique plane 41 prend alors une forme plus ou moins arcquée en conséquence, les barres 22 et 23 se rapprochent ou s'écartent l'une de l'autre, et la corde 44 devient plus ou moins molle, 1' ensemble entrainant une modification des incidences de 1 aile qui devient donc finalement infiniment déformable à loisir et à 1 'optimum.

Bien entendu, l'ensemble est avantageusement constitué d' éléments tubulaires qui sont tous à emboitage rapide, de sorte que ce parapente est rapidement et aisément démontable.

Comme il va de soi, 1 'invention n' est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d ' être décrits. C'est ainsi par exemple qu'un autre dispositif de réglage en vol de la longueur de 1' entretoise axiale rigide 46 pourrait être adapté, que 1' entretoise plane 41 pourrait être plus ou moins large et plus ou moins cintrée à la taille, etc...

Claims (6)

REVENDICATIONS

1- Engin de vol à voile gonflable, du type parapente ou parachute, comprenant une aile gonflable (1) formée de caissons longitudinaux juxtaposés (7) et des sus pentes (14) fixées en série de rangées longitudinales (43) sous cette aile, caractérisé en ce que: un chassis (21) de commande d 'incidence de 1' aile étant suspendu à ces suspentes (14), et le pilote (8), et donc sa sellette (9) ou son harnais, étant suspendu à un point d'ancrage unique (35) par un filin (36) qui est situé sous ce chassis (21) et relié à ce dernier, ce chassis comprend deux barres transversales rigides, avant (22) et arrière (23), qui reçoivent, à intervalles réguliers ou non, respectivement les sus pentes avant (43A) et les sus pentes arrières 43D), ces deux barres (22,23) sont normalement maintenues parallèles l'une à l'autre par une assez large entretoise centrale (41) constituée d ' une feuille plastique semi-rigide en matériau déformable, du genre matériau composite par exemple, cette feuille étant en outre pourvue ou associée à un moyen (42,46) de renfort longitudinal médian qui la rend indéformable en compression longitudinale médiane, deux arceaux de commande (38,39) étant fixés sous ce châssis (21) pour permettre au pilote (8) de le manoeuvrer, de telle sorte que ce dernier peut non seulement incliner ou tourner à loisir ce chassis (21) en maintenant ces deux barres transversales (22,23) parallèles, mais peut encore, en tordant ladite entretoise semirigide (41), faire varier les angles relatifs entre ces deux barres (22,23) pour non seulement entraîner son aile (1) en un mouvement de lacet, mais encore gauchir cette aile à loisir afin en particulier de lui conférer une incidence en vol optimale.

2- Engin de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rangée longitudinale (43) de sus pentes a sa suspente avant (43A) fixée sur la barre transversale avant (22) et sa suspente arrière (43D) fixée sur la barre transversale arrière (23), et a en revanche sa ou ses autres suspentes intermédiaires (43B,43C) fixées, à intervalles préférentiellement réglables, sur un filin longitudinal (44) qui relie les deux points de fixation (A,B) de ces deux suspentes, avant (43A) et arrière (43D), toutes les sus pentes avant (43A) étant donc seules et directement fixées, à intervalles réguliers ou non, le long de la barre transversale avant (22), tandis que de même façon toutes les suspentes arrières (43D) sont directement et seules fixées le long de la barre transversale arrière (23).

3- Engin de vol selon la revendication 2, caractérisé en ce que ces filins longitudinaux (44) sont laissés mous.

4- Engin de vol selon 1 'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de renfort longitudinal médian est simplement constitué par au moins une nervure centrale longitudinale (42) de ladite entretoise en feuille plastique semirigide (41).

5- Engin de vol selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de renfort longitudinal médian est constitué par une barre rigide longitudinale (46) dont la longueur est réglable en vol, ce qui permet, en arquant ainsi à loisir cette entretoise en feuille plastique semi-rigide (41), de régler en vol l'écartement des deux barres transversales (22,23), et par là même le profil de l'aile (1).

6- Engin de vol selon 1' une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que cette entretoise plastique plane et déformable (41) a une forme à taille cintrée, ce qui permet de la tordre facilement 7- Engin de vol selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que cette entretoise plastique plane et déformable (41) présente une partie avant plus large que sa partie arrière.