FR2740755A1

FR2740755A1 - Rigid frame for dirigible airship

Info

Publication number: FR2740755A1
Application number: FR9513146A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1997-05-09
Anticipated expiration: 2015-11-07
Also published as: FR2740755B1

Abstract

The display panel has a sub-frame selector receiving the vertical synchronisation signal to determine the number of sub-frames that can be displayed. A display controller (35) is connected to the sub-frame selector and uses the sub-frame selection to determine the data content of each sub-frame. The controller numbers the sub-frames and a counter delivers the number of the sub-frame currently being displayed. The display driver then delivers the appropriate grey scale image for that sub-frame. The incoming signal is then re-scaled by altering the number of bits to a new grey scale. The number of bits chosen depends on the display frequency required.

Description

AEROSTAT DIRIGEABLE A ARMATURE GONFLABLE
ET A PILOTAGE PAR BALANCIER
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention a pour obejt un aérostat dirigeable à armature gonflable et à pilotage par balancier.AIRSHIP AEROSTAT WITH INFLATABLE FRAME
AND BALANCER CONTROL
DESCRIPTION
Technical area
The object of the present invention is to provide a steerable aerostat with an inflatable frame and a balance wheel control.

Etat de la technique antérieure
On connaît depuis longtemps des dirigeables souples et des dirigeables rigides. Les dirigeables souples ont un allongement limité. Les dirigeables rigides sont constitués d'une armature en matériau léger, qui se révèle assez fragile compte tenu des déformations imposées par la taille de la structure. En outre, le problème des variations de poids du dirigeable en vol est difficile à résoudre compte tenu de la consommation de carburant et des variations de température du gaz porteur.State of the art
Flexible airships and rigid airships have been known for a long time. Soft airships have limited elongation. The rigid airships consist of a frame made of light material, which turns out to be quite fragile taking into account the deformations imposed by the size of the structure. In addition, the problem of variations in weight of the airship in flight is difficult to solve given the fuel consumption and temperature variations of the carrier gas.

Des systèmes comme le "guiderope" ont été imaginés, avec une corde lestée. Mais ils sont assez pénalisants, car la corde lestée doit traîner par terre pendant le vol. Systems like the "guide" have been imagined, with a weighted rope. But they are quite penalizing, because the weighted rope must drag on the ground during the flight.

D'autres systèmes comprenant en particulier le chauffage du gaz, ou sa compression, ont également été décrits. Other systems comprising in particular the heating of gas, or its compression, have also been described.

Enfin, des systèmes ajoutant à la poussée aérostatique une poussée vectorielle créée par un propulseur vertical ou orientable ont été imaginés. Finally, systems adding to the aerostatic thrust a vectorial thrust created by a vertical or orientable thruster have been imagined.

Ainsi, l'un des dirigeables récents, le "skyship" comprend deux moteurs entraînant des hélices carénées orientables qui permettent de faire décoller un aérostat plus lourd que l'air et, éventuellement, de le faire redescendre lorsqu'il s'est un peu allégé. Le système est assez peu efficace car la poussée n'est pas transmise selon l'axe de finesse optimal, alors que la prise au vent d'un dirigeable est l'un de ses handicaps essentiels. La présente invention a pour but de remédier à ces principaux inconvénients.Thus, one of the recent airships, the "skyship" includes two motors driving orientable fairing propellers which make it possible to take off an aerostat heavier than air and, possibly, to make it descend when it is a little lightened. The system is quite ineffective because the thrust is not transmitted along the optimal axis of finesse, while the catch in the wind of an airship is one of its essential disabilities. The object of the present invention is to remedy these main drawbacks.

Exposé de l'invention
L'invention permet de réaliser des aérostats dirigeables à grand allongement pour augmenter leur finesse et, donc, diminuer la motorisation nécessaire pour atteindre une vitesse donnée. Typiquement, on vise un allongement (c'est-à-dire un rapport de la longueur au diamètre du maître-couple) de 8 à 10. I1 n'est pas possible d'obtenir un tel allongement en utilisant une armature souple, car les surpressions à maintenir dans ltenveloppe pour assurer sa rigidité sont de nature à produire son éclatement. Toutefois, une rigidité totale n'est pas nécessaire.Statement of the invention
The invention makes it possible to produce steerable aerostats with large elongation in order to increase their fineness and, therefore, to decrease the motorization necessary to reach a given speed. Typically, the aim is an elongation (that is to say a ratio of the length to the diameter of the master torque) from 8 to 10. It is not possible to obtain such an elongation using a flexible reinforcement, because the overpressures to be maintained in the envelope to ensure its rigidity are such as to produce its bursting. However, full rigidity is not necessary.

L'invention consiste à réaliser une armature en boudins gonflables. Le diamètre de ces boudins n'étant pas trop important, il est possible de maintenir à l'intérieur une surpression importante. En outre, leur volume peut être négligé par rapport à celui de l'enveloppe dans laquelle sont contenus des ballonnets qui assurent la portance aérostatique. The invention consists in making a frame made of inflatable tubes. Since the diameter of these tubes is not too large, it is possible to maintain a large overpressure inside. In addition, their volume can be neglected compared to that of the envelope in which are contained balloons which provide aerostatic lift.

Une telle structure doit être propulsée dans l'air et, pour lui transmettre cette force, l'invention prévoit de faire converger les boudins longitudinaux vers une chaise de forme conique, située à l'arrière, réalisée en matériau rigide. Cette chaise porte le palier d'hélice et transmet à la structure la force propulsive. Such a structure must be propelled into the air and, to transmit this force to it, the invention provides for the longitudinal tubes to converge towards a conical chair, located at the rear, made of rigid material. This chair carries the propeller bearing and transmits the propelling force to the structure.

Pour assurer la suspension des éléments pondéreux tels que moteur, poste de pilotage, réservoirs, l'invention prévoit de renforcer les deux boudins inférieurs, appelés boudins porteurs. Ces boudins servent à répartir les poids le long de l'enveloppe. To ensure the suspension of heavy elements such as engine, cockpit, tanks, the invention provides for strengthening the two lower tubes, called carrier tubes. These tubes are used to distribute the weights along the envelope.

Ainsi, le moteur peut-il être installé dans une nacelle placée beaucoup plus près du centre de portance du dirigeable.Thus, the engine can be installed in a nacelle placed much closer to the center of lift of the airship.

Pour assurer la stabilité de vol, un empennage est prévu qui peut être rigidement fixé à la chaise. Mais, comme l'hélice, en tournant, va transmettre un couple de roulis à la structure, il est prévu d'installer des fenestrons dans celui-ci. Ces hélices auxiliaires sont destinées à lutter contre le couple de l'hélice principale et peuvent également faciliter les manoeuvres à basse vitesse. To ensure flight stability, a tailplane is provided which can be rigidly attached to the chair. But, as the propeller, by turning, will transmit a couple of rolls to the structure, it is planned to install fenestrons in it. These auxiliary propellers are intended to fight against the torque of the main propeller and can also facilitate maneuvers at low speed.

Une autre caractéristique de l'invention concerne le pilotage par le mât. Au sol, traditionnellement, les dirigeables sont accrochés à un mât fixé à l'extrémité avant. Au décollage, ils laissent le mât au sol. Lors de l'atterrissage, l'approche du mât est toujours une opération délicate et dangereuse pour l'enveloppe. Another characteristic of the invention relates to piloting by the mast. On the ground, traditionally, airships are hung on a mast fixed at the front end. When taking off, they leave the mast on the ground. When landing, approaching the mast is always a delicate and dangerous operation for the envelope.

Dans l'invention, le mât reste solidaire du dirigeable et est attaché à la partie inférieure avant de l'enveloppe. Par exemple, le mât peut être attaché par un joint articulé à l'extrémité avant des boudins porteurs. In the invention, the mast remains secured to the airship and is attached to the lower front part of the envelope. For example, the mast can be attached by an articulated joint to the front end of the support tubes.

Une écoute attachée, d'une part, à la partie inférieure du mât et d'autre part, vers l'arrière du dirigeable, permet de laisser pendre le mât à la verticale ou de le remonter contre l'enveloppe de façon à ce qu'il soit quasiment parallèle à l'axe du dirigeable. A sheet attached, on the one hand, to the lower part of the mast and on the other hand, towards the rear of the airship, allows the mast to hang vertically or to raise it against the envelope so that '' it is almost parallel to the axis of the airship.

Brève description des dessins
- la figure 1 représente un aérostat dirigeable selon l'invention ;
- la figure 2 montre un détail des longerons inférieurs et des moyens de suspension ;
- la figure 3 montre un exemple de réalisation des ailerons ;
- la figure 4 illustre l'utilisation du mât.Brief description of the drawings
- Figure 1 shows a steerable aerostat according to the invention;
- Figure 2 shows a detail of the lower beams and suspension means;
- Figure 3 shows an embodiment of the fins;
- Figure 4 illustrates the use of the mast.

Exposé détaillé de modes de réalisation
La figure 1 montre un aérostat dirigeable 8 conforme à l'invention. Cet aérostat comprend une armature 10 supportant une enveloppe 12 à l'intérieur de laquelle sont disposés des ballonnets 14 (dont un seul est représenté) remplis d'un gaz plus léger que l'air (hélium ou hydrogène).Detailed description of embodiments
Figure 1 shows an airship aerostat 8 according to the invention. This aerostat comprises a frame 10 supporting a casing 12 inside which are arranged balloons 14 (only one of which is shown) filled with a gas lighter than air (helium or hydrogen).

L'armature 10 est composée de boudins gonflables répartis en deux familles : des boudins longitudinaux 20 (ou longerons) et des boudins transversaux 22 circulaires ou elliptiques. Tous ces boudins sont sous pression. Un compresseur embarqué non représenté peut assurer la pression adéquate. Un système de vannes non représenté, analogue à celui que l'on trouve sur les canots pneumatiques, permet d'isoler les boudins en cas de fuite. The frame 10 is composed of inflatable tubes divided into two families: longitudinal tubes 20 (or longitudinal members) and transverse tubes 22 circular or elliptical. All these tubes are under pressure. An on-board compressor, not shown, can provide the correct pressure. A valve system, not shown, similar to that found on inflatable boats, makes it possible to isolate the tubes in the event of a leak.

Les boudins longitudinaux 20 convergent vers l'arrière de l'aérostat et permettent de donner à celui-ci une forme aérodynamique appropriée. Ces boudins convergent vers une chaise 24 de forme conique réalisée en matériau rigide tel que le duralumin ou un composite en fibres de carbone. Cette chaise assure la propulsion et sera décrite plus en détail sur la figure 3. The longitudinal flanges 20 converge towards the rear of the aerostat and make it possible to give it an appropriate aerodynamic shape. These tubes converge towards a chair 24 of conical shape made of rigid material such as duralumin or a carbon fiber composite. This chair provides propulsion and will be described in more detail in Figure 3.

Les boudins longitudinaux situés à la partie inférieure de la structure peuvent être renforcés comme illustré sur la figure 2. Sur cette figure, les deux boudins inférieurs 201, 202, appelés boudins porteurs, ont leur diamètre augmenté par rapport aux autres boudins longitudinaux 20. Ces deux boudins supportent le poste de pilotage 30 pouvant contenir les réservoirs de la structure et le moteur 32. Celui-ci est relié à l'hélice principale par un arbre de couche ultraléger 34. The longitudinal tubes located at the bottom of the structure can be reinforced as illustrated in FIG. 2. In this figure, the two lower tubes 201, 202, called carrier tubes, have their diameter increased compared to the other longitudinal tubes 20. These two flanges support the cockpit 30 which can contain the tanks of the structure and the engine 32. This is connected to the main propeller by an ultralight layer shaft 34.

L'hélice est représentée figure 3 sous la référence 36. Cette même figure montre trois ailerons 38, 40, 42 avec trois fenestrons ou rotors anticouple 44, 46, 48. Les deux hélices auxiliaires sont destinées à lutter contre le couple de l'hélice principale 36. The propeller is represented in FIG. 3 under the reference 36. This same figure shows three fins 38, 40, 42 with three fenestrons or anti-torque rotors 44, 46, 48. The two auxiliary propellers are intended to combat the torque of the propeller main 36.

La figure 4 illustre le mode d'utilisation du mât ou balancier 50 attaché à la partie inférieure de l'enveloppe et articulé à l'avant. FIG. 4 illustrates the mode of use of the mast or pendulum 50 attached to the lower part of the envelope and articulated at the front.

Si la masse du mât est judicieusement calculée, le dirigeable 8a est horizontal lorsque le mât est parallèle à son axe. Par contre, le dirigeable 8b peut pencher sensiblement vers l'avant lorsque le mât pend verticalement. En marche avant, le dirigeable descend. If the mass of the mast is judiciously calculated, the airship 8a is horizontal when the mast is parallel to its axis. On the other hand, the airship 8b can tilt substantially forward when the mast hangs vertically. In forward motion, the airship descends.

Lorsque l'hélice est tractrice, le dirigeable 8b monte en marche arrière. En outre, en position de vol horizontal, le mât vient augmenter la rigidité de l'ensemble de la structure.When the propeller is towing, the airship 8b goes up in reverse. In addition, in the horizontal flight position, the mast increases the rigidity of the entire structure.

Au moment de l'approche au sol, le mât préalablement équipé d'une pompe de relevage peut être trempé dans l'eau (position 8c) afin d'aspirer du lest. When approaching the ground, the mast previously fitted with a lifting pump can be soaked in water (position 8c) in order to suck ballast.

Enfin, le mât peut servir de support à divers accessoires de l'aérostat, tels que chiens de mer, plate forme pour récupérer des nageurs ou échelons pour remonter dans le dirigeable. Le fait que, lors des manoeuvres d'approche, l'hélice soit très largement au dessus du sol augmente la sécurité des personnels qui sont autour. Finally, the mast can be used as a support for various accessories of the aerostat, such as sea dogs, platform to recover swimmers or steps to go up in the airship. The fact that, during approach maneuvers, the propeller is very largely above the ground increases the safety of the personnel around.

L'articulation mobile du mât peut être fixée à l'extrémité avant des deux boudins porteurs renforcés (201, 202). The movable articulation of the mast can be fixed to the front end of the two reinforced support struts (201, 202).

Claims

1. Airship aerostat comprising a frame (10) supporting an envelope (12) containing balloons (14), characterized in that the frame (10) is constituted by inflatable tubes (20, 22).

2. Aerostat according to claim 1, characterized in that it comprises longitudinal tubes (20) which converge towards the rear of the aerostat towards a chair of rigid structure comprising a propeller propeller (36) and ailerons ( 38, 40, 42).

3. Aerostat according to claim 2, characterized in that the fins (38, 40, 42) each comprise an anti-torque rotor (44, 46, 48).

4. Aerostat according to claim 1, characterized in that the two lower longitudinal tubes (201, 202) are reinforced.

5. Aerostat according to claim 4, characterized in that the heavy means (30, 32) of the aerostat are attached to the two reinforced longitudinal tubes (201, 202).

6. Aerostat according to claim 1, characterized in that it comprises a mast (50) attached under the aerostat by a joint located at the front of the aerostat, this mast being able to be lowered in vertical position or raised in horizontal position.

7. Aerostat according to claim 6, characterized in that the mast is equipped with a pump.