FR2790441A1 - Multiple cell aerostat balloon has cells arranged rotationally symmetrically around central envelope with rigid frames at top and bottom - Google Patents
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Abstract
Description
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ENSEMBLE AEROSTATIQUE COMPRENANT UNE PLURALITE AEROSTATIC ASSEMBLY COMPRISING A PLURALITY
DE BALLONS PRESSURISESPRESSURIZED BALLOONS
L'invention concerne un ensemble aérostatique comprenant une pluralité de ballons pressurisés assemblés les uns aux autres. Les brevets US-4 420 130, US-4 711 416 et US-4 696 444 décrivent de tels ballons et ensembles aérostatiques de ballons à grand volume aptes à transporter des charges importantes. Néanmoins, la réalisation de ces ensembles aérostatiques de ballons pose le problème de la liaison des différents l0 ballons entre eux de façon à former un ensemble homogène apte à supporter les perturbations atmosphériques et à conserver une forme (notamment avec les ballons coplanaires s'étendant selon un même plan vertical) et des caractéristiques de vol stables en toutes circonstances. En particulier, il est The invention relates to an aerostatic assembly comprising a plurality of pressurized balloons assembled to each other. Patents US-4,420,130, US-4,711,416 and US-4,696,444 describe such large balloons and aerostatic balloon assemblies capable of transporting large loads. However, the production of these aerostatic balloon assemblies poses the problem of the connection of the various l0 balloons together so as to form a homogeneous assembly capable of withstanding atmospheric disturbances and of retaining a shape (in particular with the coplanar balloons extending along the same vertical plane) and stable flight characteristics in all circumstances. In particular, it is
souhaitable d'assurer la plus grande stabilité possible de la charge transportée. desirable to ensure the greatest possible stability of the load transported.
En outre, la liaison entre les ballons pose également le problème des efforts considérables susceptibles de se développer au niveau des In addition, the connection between the balloons also poses the problem of considerable efforts likely to develop at the level of the
dispositifs de liaison polaires.polar connecting devices.
L'invention vise donc à proposer un ensemble aérostatique de ballons qui peut être réalisé avec une bonne stabilité de la charge transportée The invention therefore aims to provide an aerostatic set of balloons which can be produced with good stability of the load transported
vis-à-vis des perturbations atmosphériques. vis-à-vis atmospheric disturbances.
L'invention vise en particulier à réduire les contraintes The invention aims in particular to reduce the constraints
subies par les dispositifs de liaison polaire. undergone by the polar connecting devices.
L'invention vise en outre à proposer un ensemble aérostatique de ballons dans lequel les moyens de liaison entre les ballons peuvent être réalisés de façon simple, économique et légère, et assurent le maintien de la forme générale de l'ensemble aérostatique -notamment une forme d'aile mono-étage ou multi-étage dans un plan vertical- sans grever le poids de The invention further aims to propose an aerostatic assembly of balloons in which the means of connection between the balloons can be produced in a simple, economical and light manner, and ensure the maintenance of the general shape of the aerostatic assembly - in particular a shape single-stage or multi-stage wing in a vertical plane - without weighing down the weight of
l'ensemble, voire même en participant à la force d'ascension aérostatique. the whole, or even by participating in the aerostatic ascent force.
(Dans tout le texte, les orientations et positions relatives des différents éléments les uns par rapport aux autres dans l'espace sont définies, sauf indication contraire, de façon traditionnelle, en référence à leurs axes et/ou (Throughout the text, the orientations and relative positions of the various elements with respect to each other in space are defined, unless otherwise indicated, in the traditional way, with reference to their axes and / or
points caractéristiques principaux en faisant abstraction de leur volume réel. main characteristic points without taking into account their real volume.
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Ainsi, par exemple, des poutres ou ballons sont dits alignés si leurs axes principaux sont alignés, ou coplanaires si leurs axes principaux sont dans un Thus, for example, beams or balloons are said to be aligned if their main axes are aligned, or coplanar if their main axes are in a
même plan.same plan.
Pour ce faire, l'invention concerne un ensemble aérostatique comprenant une pluralité de ballons pressurisés ayant chacun une forme globalement symétrique de révolution autour d'un axe vertical définie par au moins une enveloppe possédant un pôle supérieur o cette enveloppe est ancrée à un dispositif de liaison polaire supérieure, et un pôle inférieur o cette enveloppe est ancrée à un dispositif de liaison polaire inférieur, les deux 0o dispositifs de liaison polaire supérieur et inférieur étant reliés l'un à l'autre par des moyens de liaison interpolaire à l'intérieur du ballon, des moyens de liaison supérieurs reliant entre eux, à l'extérieur des ballons, les dispositifs de liaison polaire supérieurs d'au moins un groupe de ballons de l'ensemble aérostatique, une structure de liaison inférieure reliant entre eux, à l'extérieur des ballons, les dispositifs de liaison polaire inférieurs d'au moins un groupe de ballons de l'ensemble aérostatique, cette structure de liaison inférieure comprenant des moyens de suspension d'une charge à transporter, caractérisé en ce que: - la structure de liaison inférieure comprend, entre chaque paire de dispositifs de liaison polaire inférieurs adjacents, une poutre de liaison inférieure, adaptée pour être rigide en traction/compression et en flexion, et accouplée par des moyens d'accouplement, dits moyens d'accouplement inférieurs, à chacun des deux dispositifs de liaison polaire inférieurs qu'elle relie, - la structure de liaison inférieure est adaptée pour former un squelette rigide imposant aux différentes poutres de liaison inférieures de conserver une orientation relative les unes par rapport aux autres prédéterminée, - les moyens de liaison supérieurs comprennent, entre chaque paire de dispositifs de liaison polaire supérieures adjacents, une poutre de liaison supérieure, adaptée pour être rigide en traction/compression, et accouplée par des moyens d'accouplement, dits moyens d'accouplement supérieurs, à chacun des deux dispositifs de liaison polaire supérieurs qu'elle relie, To do this, the invention relates to an aerostatic assembly comprising a plurality of pressurized balloons each having a generally symmetrical shape of revolution around a vertical axis defined by at least one envelope having a higher pole o this envelope is anchored to a device for upper pole link, and a lower pole o this envelope is anchored to a lower pole link device, the two upper and lower pole link devices being connected to each other by means of interpole link inside of the balloon, upper connecting means connecting together, outside the balloons, the upper polar connecting devices of at least one group of balloons of the aerostatic assembly, a lower connecting structure connecting together, to the exterior of the balloons, the lower polar connecting devices of at least one group of balloons of the aerostatic assembly, this lower connecting structure comprising means for suspending a load to be transported, characterized in that: - the lower connecting structure comprises, between each pair of adjacent lower polar connecting devices, a lower connecting beam, adapted to be rigid in tension / compression and in bending, and coupled by coupling means, called lower coupling means, to each of the two lower polar connection devices that it connects, - the lower connection structure is adapted to form a skeleton rigid imposing on the various lower connecting beams to maintain a relative orientation with respect to each other predetermined, - the upper connecting means comprise, between each pair of adjacent upper polar connecting devices, an upper connecting beam, adapted to be rigid in tension / compression, and coupled by coupling means, called s upper coupling means, to each of the two upper polar connection devices that it connects,
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- les moyens d'accouplement supérieurs sont du type à articulation autorisant des pivotements relatifs, au moins selon une amplitude angulaire prédéterminée, de la poutre de liaison supérieure et du dispositif de - The upper coupling means are of the articulation type allowing relative pivoting, at least according to a predetermined angular amplitude, of the upper connecting beam and of the device
liaison polaire supérieur.upper polar bond.
Dans l'ensemble aérostatique selon l'invention, la structure de liaison inférieure impose une rigidité en partie inférieure, alors que les moyens de liaison supérieurs autorisent des mouvements relatifs. De la sorte, la charge reste stable et les efforts différentiels subis par les différents ballons du fait des perturbations de l'air atmosphérique sont pris en compte par des déplacements In the aerostatic assembly according to the invention, the lower connection structure imposes a rigidity in the lower part, while the upper connection means allow relative movements. In this way, the load remains stable and the differential forces undergone by the different balloons due to disturbances of the atmospheric air are taken into account by displacements.
relatifs limités en amplitude au niveau des pôles supérieurs des ballons. relative limited in amplitude at the level of the upper poles of the balloons.
La structure de liaison inférieure, les moyens de liaison interpolaire, les poutres de liaison et les dispositifs de liaison polaires forment néanmoins un cadre aérostatique sous tension suffisamment rigide pour assurer le maintien de la forme générale de l'ensemble aérostatique selon l'invention. Rien n'empêche en outre de prévoir des possibilités de déplacements relatifs contrôlés, par exemple le pivotement d'un ballon ou groupe de ballons par rapport à un autre ballon ou groupe de ballons, par exemple pour former une commande de The lower connection structure, the interpolar connection means, the connection beams and the polar connection devices nevertheless form an aerostatic frame under tension that is rigid enough to maintain the general shape of the aerostatic assembly according to the invention. There is also nothing to prevent the possibility of controlled relative displacements, for example the pivoting of a balloon or group of balloons relative to another balloon or group of balloons, for example to form a control of
direction horizontale à la façon d'un empennage. horizontal direction like a tail.
En outre, ce cadre rigide permet non seulement l'accouplement de différents ballons les uns à côtés des autres dans la direction horizontale, mais également l'accouplement d'autres ballons, dispositifs ou accessoires aux ballons de l'ensemble aérostatique -notamment aux dispositifs de liaison polaire-, et/ou l'accouplement de différents groupes de ballons entre eux, les uns au-dessus des autres et/ou les uns à côté des autres et/ou les uns derrière In addition, this rigid frame allows not only the coupling of different balloons next to each other in the horizontal direction, but also the coupling of other balloons, devices or accessories to the balloons of the aerostatic assembly - in particular to the devices of polar connection, and / or the coupling of different groups of balloons to each other, one above the other and / or next to each other and / or one behind
les autres.others.
Les différents ballons sont rappelés en position verticale au-dessus de la structure de liaison inférieure par la force aérostatique ascensionnelle. Les possibilités de mouvements relatifs en partie supérieure permettent de diminuer, dans une certaine mesure, les contraintes subies par les The different balloons are recalled in vertical position above the lower connecting structure by the upward aerostatic force. The possibilities of relative movements in the upper part allow to reduce, to a certain extent, the stresses undergone by
dispositifs de liaison polaire supérieures. upper polar linkage devices.
Avantageusement et selon l'invention, les moyens d'accouplement supérieurs sont adaptés pour définir une articulation à point Advantageously and according to the invention, the upper coupling means are adapted to define a point joint
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central passant par l'axe vertical du ballon. Une telle articulation à point central central passing through the vertical axis of the balloon. Such a central point articulation
(de type rotule) minimise les contraintes. (ball type) minimizes stress.
Si les ballons sont suffisamment flexibles, les moyens d'accouplement inférieurs peuvent être des moyens de fixation rigide interdisant tout mouvement relatif. Néanmoins, de préférence, avantageusement et selon l'invention, les moyens d'accouplement inférieurs sont aussi du type à articulation autorisant des pivotements relatifs au moins selon une amplitude angulaire prédéterminée de la poutre de liaison inférieure et du dispositif de liaison polaire inférieur. Avantageusement et selon l'invention, les moyens d'accouplement lo inférieurs sont adaptés pour définir une articulation à point central passant par If the balloons are sufficiently flexible, the lower coupling means can be rigid fixing means preventing any relative movement. However, preferably, advantageously and according to the invention, the lower coupling means are also of the articulation type allowing relative pivoting at least according to a predetermined angular amplitude of the lower connecting beam and the lower polar connecting device. Advantageously and according to the invention, the lower lo coupling means are adapted to define a central point articulation passing through
l'axe vertical du ballon.the vertical axis of the balloon.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, au moins une poutre de liaison -notamment chaque poutre de liaison- est formée par un ballonnet cylindrique pressurisé par un gaz plus léger que l'air accouplé aux dispositifs de liaison polaire correspondants par ses extrémités polaires. Ainsi, les poutres de liaison participent elles- mêmes à la force d'ascension aérostatique, en compensant au moins leur propre poids. En variante, ce ballonnet peut être Furthermore, advantageously and according to the invention, at least one connecting beam - in particular each connecting beam - is formed by a cylindrical balloon pressurized by a gas lighter than air coupled to the corresponding polar connecting devices by its polar ends . Thus, the connecting beams themselves participate in the aerostatic ascent force, by compensating at least their own weight. Alternatively, this balloon can be
pressurisé par de l'air.pressurized by air.
Avantageusement et selon l'invention, ledit ballonnet comprend au moins une enveloppe d'étanchéité au gaz qu'elle renferme, au moins une enveloppe externe (distincte ou confondue avec l'enveloppe d'étanchéité) globalement cylindrique, un dispositif polaire d'ancrage de chaque enveloppe à chacun de ses pôles, doté de moyens d'accouplement du ballonnet à un dispositif de liaison externe au ballonnet, et des moyens de liaison interpolaire entre les dispositifs polaires d'ancrage à l'intérieur du ballonnet. Ledit dispositif de liaison externe au ballonnet est par exemple un dispositif de liaison polaire d'un ballon ou un dispositif de liaison propre à la structure de liaison inférieure. Autrement dit, les poutres de liaison ont une structure semblable à celle des ballons de Advantageously and according to the invention, said balloon comprises at least one gas-tight envelope that it encloses, at least one generally cylindrical external envelope (separate or merged with the sealing envelope), a polar anchoring device from each envelope to each of its poles, provided with means for coupling the balloon to a device for external connection to the balloon, and means for interpolar connection between the polar anchoring devices inside the balloon. Said external balloon connection device is for example a polar connection device for a balloon or a connection device specific to the lower connection structure. In other words, the connecting beams have a structure similar to that of the balloons
l'ensemble aérostatique.the aerostatic assembly.
Avantageusement et selon l'invention, ledit ballonnet incorpore un matériau de rembourrage rigide au moins en compression axiale remplissant le volume interne de son enveloppe d'étanchéité. Avantageusement et Advantageously and according to the invention, said balloon incorporates a rigid padding material at least in axial compression filling the internal volume of its sealing envelope. Advantageously and
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selon l'invention, le matériau de rembourrage est formé d'un bloc d'un seul tenant. Il peut aussi être sous forme divisée. Avantageusement et selon l'invention, ce matériau de rembourrage est formé d'une mousse rigide ou présentant une certaine souplesse. De préférence, avantageusement et selon l'invention, le matériau de rembourrage des poutres de liaison inférieures est adapté pour renforcer la rigidité en flexion de ces poutres. S'il s'agit d'une according to the invention, the padding material is formed from a single block. It can also be in divided form. Advantageously and according to the invention, this padding material is formed from a rigid foam or having a certain flexibility. Preferably, advantageously and according to the invention, the padding material of the lower connecting beams is adapted to reinforce the bending stiffness of these beams. If it is a
mousse, on choisit alors une mousse rigide. foam, a rigid foam is then chosen.
Les poutres de liaison supérieures peuvent présenter une certaine souplesse élastique en flexion. Néanmoins, de préférence, avantageusement et selon l'invention, chaque poutre de liaison supérieure est aussi adaptée pour être rigide en flexion. Avantageusement et selon l'invention, les poutres de liaison inférieures et les poutres de liaison supérieures présentent The upper connecting beams can have a certain elastic flexibility in bending. However, preferably, advantageously and according to the invention, each upper connecting beam is also adapted to be rigid in bending. Advantageously and according to the invention, the lower connecting beams and the upper connecting beams have
la même structure.the same structure.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, chaque dispositif de liaison polaire comprend des moyens d'ancrage étanche d'au moins une enveloppe interne d'étanchéité du ballon, et des moyens d'ancrage d'au moins une enveloppe externe résistant aux efforts de pression et/ou définissant la forme Furthermore, advantageously and according to the invention, each polar connection device comprises means for waterproof anchoring of at least one internal envelope for sealing the balloon, and means for anchoring at least one external envelope resistant to pressure forces and / or defining the shape
du ballon.of the ball.
Avantageusement et selon l'invention, chaque dispositif de liaison polaire comprend: - deux pièces de connexion maintenues écartées l'une de l'autre par un cylindre central rigide au moins en compression axiale, aux extrémités duquel elles sont fixées, l'une de ces pièces de connexion étant reliée aux moyens de liaison interpolaire à l'intérieur du ballon tandis que l'autre pièce de connexion est dotée de moyens d'accouplement à une poutre de liaison correspondante, - des moyens annulaires d'ancrage d'au moins une enveloppe externe du ballon disposés autour du cylindre central, - un réseau de câbles s'étendant à l'extérieur du cylindre Advantageously and according to the invention, each polar connection device comprises: - two connection pieces kept apart from one another by a rigid central cylinder at least in axial compression, at the ends of which they are fixed, one of these connection pieces being connected to the interpolar connection means inside the balloon while the other connection piece is provided with means for coupling to a corresponding connection beam, - annular means for anchoring at least an outer envelope of the balloon arranged around the central cylinder, - a network of cables extending outside the cylinder
central entre chaque pièce de connexion et les moyens annulaires d'ancrage. central between each connecting piece and the annular anchoring means.
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Avantageusement et selon l'invention, le cylindre central est formé d'un ballonnet pressurisé. Ce ballonnet peut être semblable à celui Advantageously and according to the invention, the central cylinder is formed of a pressurized balloon. This balloon can be similar to that
formant les poutres de liaison.forming the connecting beams.
Avantageusement et selon l'invention, la structure de liaison inférieure est adaptée pour imposer aux différentes poutres de liaison inférieures de s'étendre en prolongement les unes des autres alignées selon un même axe horizontal inférieur, les dispositifs de liaison polaire inférieurs et les poutres de liaison inférieures étant alignés selon cet axe horizontal inférieur, les dispositifs de liaison polaire supérieurs et les poutres de liaison supérieures étant normalement contenus dans un plan vertical passant par cet axe horizontal inférieur. D'autres configurations sont néanmoins possibles. Les poutres de liaison supérieures sont ou non alignées selon un axe supérieur horizontal ou incliné, selon la configuration des poutres de liaison inférieures et les hauteurs de Advantageously and according to the invention, the lower connecting structure is adapted to force the different lower connecting beams to extend in extension of each other aligned along the same lower horizontal axis, the lower polar connecting devices and the beams lower link being aligned along this lower horizontal axis, the upper polar connecting devices and the upper connecting beams being normally contained in a vertical plane passing through this lower horizontal axis. Other configurations are however possible. The upper connecting beams may or may not be aligned along an upper horizontal or inclined axis, depending on the configuration of the lower connecting beams and the heights of
chaque ballon.each balloon.
Avantageusement et selon l'invention, la structure de liaison inférieure comprend un treillis de poutres et/ou de câbles assemblés rigidement les un(e)s aux autres définissant au moins un plan vertical rigide contenant les dispositifs de liaison polaire inférieurs et les poutres de liaison inférieures. Dans une variante de l'invention, la structure de liaison inférieure comprend au moins une paroi rigide. Avantageusement et selon l'invention, une Advantageously and according to the invention, the lower connecting structure comprises a lattice of beams and / or cables rigidly assembled one with the other defining at least one rigid vertical plane containing the lower polar connecting devices and the beams. lower link. In a variant of the invention, the lower connecting structure comprises at least one rigid wall. Advantageously and according to the invention, a
telle paroi rigide est formée d'une aile pressurisée. such a rigid wall is formed of a pressurized wing.
La structure de liaison inférieure peut porter en outre des moyens de propulsion et/ou tous les accessoires et équipements nécessaires au The lower link structure can also carry propulsion means and / or all the accessories and equipment necessary for
vol de l'ensemble aérostatique (sources de gaz, moyens de commande...). theft of the aerostatic assembly (gas sources, control means, etc.).
Le squelette rigide défini par la structure de liaison inférieure peut aussi incorporer la charge elle-même et ses moyens de suspension. Autrement dit, cette charge et ses moyens de suspension peuvent participer à la rigidité de la structure de liaison inférieure. Néanmoins, de préférence et selon l'invention, ledit squelette rigide est défini par la structure indépendamment de la charge et de ses moyens de suspension. Ce squelette rigide est adapté pour définir par triangulation au moins un plan vertical de The rigid skeleton defined by the lower link structure can also incorporate the load itself and its suspension means. In other words, this load and its suspension means can participate in the rigidity of the lower connecting structure. However, preferably and according to the invention, said rigid skeleton is defined by the structure independently of the load and its suspension means. This rigid skeleton is adapted to define by triangulation at least one vertical plane of
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référence contenant les poutres de liaison inférieures, ce plan étant normalement reference containing the lower connecting beams, this plane being normally
indéformable, ou déformable sous l'action d'une commande. undeformable, or deformable under the action of a command.
L'invention concerne aussi un ensemble aérostatique The invention also relates to an aerostatic assembly
caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci- characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above
dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention above or below. Other objects, characteristics and advantages of the invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante qui se réfèere aux figures will appear on reading the following description which refers to the figures
annexées représentant des modes de réalisation préférentiels donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique en perspective illustrant un ensemble aérostatique selon l'invention mono-étage comprenant six ballons, les enveloppes d'un ballon étant représentées avec un arraché à des fins d'illustration des moyens de liaison interpolaire de ce ballon, - la figure 2 est une vue schématique en élévation illustrant un ensemble aérostatique selon l'invention multi- étage, - la figure 3 est une vue schématique de dessus de la structure de liaison intermédiaire entre les deux étages de l'ensemble aérostatique de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique en perspective partiellement arrachée d'un dispositif de liaison polaire supérieure d'un des ballons d'un ensemble aérostatique selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en coupe axiale des moyens d'accouplement supérieurs du dispositif de liaison polaire de la figure 4, selon un plan de coupe orthogonal à une poutre de liaison supérieure, - la figure 6 est une vue schématique en coupe axiale des moyens d'accouplement supérieurs du dispositif de liaison polaire de la figure 4, selon un plan de coupe contenant l'axe de la poutre de liaison supérieure, - la figure 7 est une vue schématique en perspective partiel de détail illustrant une bride de blocage du dispositif de liaison polaire de la figure 4, - la figure 8 est une vue schématique de dessus illustrant deux brides de blocage adjacentes du dispositif de liaison polaire de la figure 4, annexed to preferred embodiments given only by way of nonlimiting examples, and in which: - Figure 1 is a schematic perspective view illustrating an aerostatic assembly according to the invention single stage comprising six balloons, the envelopes of a balloon being shown with a tear away for the purpose of illustrating the interpolar connecting means of this balloon, - FIG. 2 is a schematic elevation view illustrating an aerostatic assembly according to the multistage invention, - FIG. 3 is a schematic top view of the intermediate connection structure between the two stages of the aerostatic assembly of FIG. 2, - FIG. 4 is a schematic perspective view partially cut away of an upper polar connection device of one of the balloons d 'an aerostatic assembly according to the invention, - Figure 5 is a schematic view in axial section of the upper coupling means of the available polar connecting sitive of FIG. 4, along a section plane orthogonal to an upper connecting beam, - FIG. 6 is a schematic view in axial section of the upper coupling means of the polar connecting device of FIG. 4, according to a section plane containing the axis of the upper connecting beam, - Figure 7 is a schematic partial perspective view of detail illustrating a locking flange of the polar connecting device of Figure 4, - Figure 8 is a view schematic from above illustrating two adjacent locking flanges of the polar connection device of FIG. 4,
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- la figure 9 est une vue schématique en coupe axiale selon la ligne IXIX de la figure 8, - les figures 10 et 11 sont des vues schématiques partielles illustrant deux étapes d'un procédé d'ancrage de l'enveloppe externe d'un ballon à un dispositif de liaison polaire d'un ensemble aérostatique selon l'invention. La figure 1 représente un ensemble aérostatique selon l'invention mono-étage comprenant six ballons 102 qui se jouxtent deux à deux dans la direction horizontale en s'étendant selon un même plan vertical, - Figure 9 is a schematic view in axial section along the line IXIX of Figure 8, - Figures 10 and 11 are partial schematic views illustrating two stages of a method of anchoring the outer envelope of a balloon to a polar connection device of an aerostatic assembly according to the invention. FIG. 1 represents an aerostatic assembly according to the single-stage invention comprising six balloons 102 which adjoin two by two in the horizontal direction while extending according to the same vertical plane,
définissant ainsi une forme générale d'aile verticale. thus defining a general form of vertical wing.
Chacun des ballons 102 a une forme globalement symétrique de révolution autour d'un axe vertical. De tels ballons de forme globalement symétrique de révolution ou cylindrique sont bien connus (US-4 420 Each of the balloons 102 has a generally symmetrical shape of revolution around a vertical axis. Balloons of generally symmetrical shape of revolution or cylindrical are well known (US-4,420
ou US-4 711 416).or US-4,711,416).
La forme générale du ballon 102 est définie par une enveloppe externe 104 et par un treillis de renfort circonférentiels et/ou longitudinaux formant des lobes à la surface extérieure du ballon 102. Sur les figures, ces lobes sont représentés uniquement de façon schématique, et toute autre forme ou constitution de ballon semblable peut être utilisée pour former un The general shape of the balloon 102 is defined by an external envelope 104 and by a circumferential and / or longitudinal reinforcing mesh forming lobes on the external surface of the balloon 102. In the figures, these lobes are shown only schematically, and any other similar balloon shape or constitution can be used to form a
ensemble aérostatique selon l'invention. aerostatic assembly according to the invention.
Chaque ballon 102 comprend un pôle supérieur doté d'un dispositif de liaison polaire supérieur 108 et un pôle inférieur doté d'un dispositif de liaison polaire inférieure 109, les deux dispositifs de liaison polaire supérieur et inférieur 108, 109 étant reliés l'un à l'autre par des moyens de liaison interpolaire 103 s'étendant à l'intérieur du ballon 102. Les moyens de liaison interpolaire 103 sont formés d'un connecteur interpolaire inextensible (câble et/ou tube) s'étendant selon l'axe de symétrie de l'enveloppe externe 104, et dont la longueur est inférieure à la hauteur totale de l'enveloppe externe 104 et est ajustée en fonction des différents paramètres du ballon 102 pour obtenir la forme Each balloon 102 comprises an upper pole provided with an upper polar connection device 108 and a lower pole provided with a lower polar connection device 109, the two upper and lower polar connection devices 108, 109 being connected one to the other. the other by interpolar connecting means 103 extending inside the balloon 102. The interpolar connecting means 103 are formed by an inextensible interpolar connector (cable and / or tube) extending along the axis of symmetry of the outer casing 104, and whose length is less than the total height of the outer casing 104 and is adjusted according to the different parameters of the balloon 102 to obtain the shape
externe désirée (par exemple comme indiqué par US-4 420 130). external device (for example as indicated by US-4 420 130).
La dimension radiale de chacun des ballons 102 est également adaptée pour conférer à l'ensemble aérostatique une forme The radial dimension of each of the balloons 102 is also adapted to give the aerostatic assembly a shape
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aérodynamique dans la direction horizontale, présentant un ballon formant bord aerodynamic in the horizontal direction, with a balloon forming an edge
d'attaque 110 et un ballon formant bord de fuite 111. 110 and a balloon forming a trailing edge 111.
Les différents dispositifs de liaison polaire supérieurs 108 des ballons 102 sont reliés entre eux, à l'extérieur des ballons 102, par des moyens de liaison supérieurs 112 formés de poutres de liaison supérieures 112 entre chaque paire de dispositifs de liaison polaire supérieurs 108. Chaque poutre The different upper polar connecting devices 108 of the balloons 102 are interconnected, outside the balloons 102, by upper connecting means 112 formed by upper connecting beams 112 between each pair of upper polar connecting devices 108. Each beam
de liaison supérieure 112 relie, en partie supérieure, deux ballons 102 adjacents. upper link 112 connects, in the upper part, two adjacent balloons 102.
Sa longueur est adaptée pour que les deux ballons qu'elle relie ne se touchent pas. Its length is adapted so that the two balloons it connects do not touch.
Elle est donc supérieure à la somme des rayons des ballons. Chaque poutre de io liaison supérieure 112 est adaptée pour être rigide en traction/compression et en flexion. Elle est accouplée, à chacune de ses extrémités, par des moyens d'accouplement 113 supérieurs à chacun des dispositifs de liaison polaire It is therefore greater than the sum of the radii of the balloons. Each upper link beam 112 is adapted to be rigid in tension / compression and in bending. It is coupled, at each of its ends, by coupling means 113 superior to each of the polar connection devices
supérieurs 108 qu'elle relie.superiors 108 that it connects.
Les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 sont également reliés entre eux, à l'extérieur des ballons 102, par une structure de liaison inférieure 114 comprenant des moyens de suspension d'une charge 115 à transporter. Cette structure de liaison inférieure 114 comprend, entre chaque paire de dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 adjacents, une poutre de liaison inférieure 116. Chaque poutre de liaison inférieure 116 est adaptée pour être rigide en traction/compression et en flexion et est accouplée par des moyens d'accouplement 117 inférieurs à chacun des deux dispositifs de liaison polaire 109 qu'elle relie. La structure de liaison inférieure 114 est adaptée pour former un squelette rigide imposant aux différentes poutres de liaison inférieures 116 de conserver une orientation relative les unes par rapport aux autres prédéterminée qui définit la forme générale de l'ensemble aérostatique selon l'invention. Dans l'exemple représenté le plus courant, les poutres de liaison inférieures 116 sont The lower pole connecting devices 109 are also interconnected, outside of the balloons 102, by a bottom connecting structure 114 comprising means for suspending a load 115 to be transported. This lower connecting structure 114 comprises, between each pair of adjacent lower polar connecting devices 109, a lower connecting beam 116. Each lower connecting beam 116 is adapted to be rigid in tension / compression and in bending and is coupled by coupling means 117 lower than each of the two polar connecting devices 109 which it connects. The lower connecting structure 114 is adapted to form a rigid skeleton imposing on the various lower connecting beams 116 to keep a relative orientation with respect to each other predetermined which defines the general shape of the aerostatic assembly according to the invention. In the most common example shown, the lower connecting beams 116 are
alignées selon un même axe horizontal inférieur 147. aligned along the same lower horizontal axis 147.
Les dispositifs de liaison polaire supérieurs 108 et les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 peuvent être semblables, et ne different que par le fait que les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 incorporent des moyens de raccordement à des sources de gaz sous pression The upper polar connecting devices 108 and the lower polar connecting devices 109 may be similar, and differ only in that the lower polar connecting devices 109 incorporate means for connection to sources of pressurized gas.
portées par la structure de liaison inférieure 114 pour le gonflage des ballons 102. carried by the lower link structure 114 for inflating the balloons 102.
1O 27904411O 2790441
Les moyens d'accouplement inférieurs 117 et les moyens d'accouplement supérieurs 113 peuvent être identiques. Les poutres de liaison supérieures 112 et The lower coupling means 117 and the upper coupling means 113 may be identical. The upper connecting beams 112 and
les poutres de liaison inférieures 116 peuvent être aussi identiques. the lower connecting beams 116 can also be identical.
Chacune des enveloppes constituant le ballon 102 est ancrée à chacun des dispositifs de liaison polaire 108, 109 du ballon 102. Dans la suite, seul un dispositif de liaison polaire supérieur 108 est décrit en références aux figures. Ce dispositif de liaison polaire comprend un dispositif d'ancrage 10 utilisé en particulier pour ancrer l'enveloppe externe 104 au dispositif de liaison polaire. Cette enveloppe externe 104 a pour fonction de résister aux efforts de 1o pression développés par les gaz pressurisés contenus dans les enveloppes internes étanches du ballon 102, et de définir la forme générale (globalement cylindrique) du ballon 102. Au niveau des dispositifs de liaison polaire 108, 109, les efforts de tension supportés à l'extrémité de l'enveloppe externe 104 sont considérables, en général supérieurs à plusieurs millions de newtons. Chaque dispositif de liaison polaire 108, 109 (figure 4) présente une forme générale biconique à deux sommets opposés. Cette forme générale est obtenue à partir d'un cylindre central , rigide au moins en compression axiale, maintenant écartée l'une de l'autre deux pièces de connexion 6, 7, formant les sommets du bicône, et qui sont fixées aux extrémités du cylindre central 5. L'une 6 des deux pièces de connexion permet la liaison avec un ballon voisin (avec les moyens d'accouplement 113, 117 et une poutre de liaison 112, 116), tandis que l'autre 7 permet la liaison à l'intérieur du ballon 102 au lien interpolaire 103, et la fixation de chaque enveloppe interne. Le cylindre central 5 est avantageusement formé d'un ballonnet cylindrique pressurisé par de l'air, ou un gaz plus léger que l'air (par exemple de l'hélium) et/ou rempli d'un matériau de rembourrage rigide en compression tel qu'une mousse en un bloc ou sous forme divisée. Le matériau de rembourrage peut être Each of the envelopes constituting the balloon 102 is anchored to each of the polar connecting devices 108, 109 of the balloon 102. In the following, only an upper polar connecting device 108 is described with reference to the figures. This polar connection device comprises an anchoring device 10 used in particular for anchoring the external envelope 104 to the polar connection device. The function of this external envelope 104 is to resist the stresses of the pressure developed by the pressurized gases contained in the sealed internal envelopes of the balloon 102, and to define the general shape (generally cylindrical) of the balloon 102. At the level of the polar connection devices 108, 109, the tension forces supported at the end of the outer casing 104 are considerable, generally greater than several million newtons. Each polar connection device 108, 109 (FIG. 4) has a generally biconical shape with two opposite vertices. This general shape is obtained from a central cylinder, rigid at least in axial compression, now separated from one another two connecting pieces 6, 7, forming the tops of the bicone, and which are fixed to the ends of the central cylinder 5. One 6 of the two connection pieces allows the connection with a neighboring balloon (with the coupling means 113, 117 and a connecting beam 112, 116), while the other 7 allows the connection to inside the balloon 102 at the interpolar link 103, and the fixing of each internal envelope. The central cylinder 5 is advantageously formed of a cylindrical balloon pressurized by air, or a gas lighter than air (for example helium) and / or filled with a rigid cushioning material in compression such than a foam in a block or in divided form. The padding material can be
placé dans une enveloppe du ballonnet avant son gonflage. placed in a balloon envelope before inflating.
Le dispositif d'ancrage 10 est relié à chaque pièce de connexion 6, 7 d'extrémité, au moins sensiblement en partie médiane du cylindre central 5, de chaque côté, par un réseau 8, 9 conique de câbles s'étendant uniformément à l'extérieur du cylindre central 5 entre chaque pièce de connexion ln l 2790441 6, 7 et le dispositif d'ancrage selon l'invention de forme globalement annulaire The anchoring device 10 is connected to each end connection piece 6, 7, at least substantially in the middle part of the central cylinder 5, on each side, by a conical network 8, 9 of cables extending uniformly to the exterior of the central cylinder 5 between each connecting piece ln l 2790441 6, 7 and the anchoring device according to the invention of generally annular shape
autour du cylindre central 5.around the central cylinder 5.
Les deux réseaux 8, 9 tendus par le cylindre central 5 permettent de maintenir en place le dispositif d'ancrage 10 au moins sensiblement à mi-distance des pièces de connexion 6, 7. Le dispositif d'ancrage 10 permet d'ancrer l'enveloppe externe 104 à un élément, dit élément d'amarrage 11, formé d'un anneau torique entourant le cylindre central 5, coaxial au cylindre central 5, mais écarté de ce cylindre central. L'élément d'amarrage 11 s'étend selon un diamètre supérieur à o0 celui du cylindre central 5 et à celui des pièces de connexion 6, 7. Dans l'exemple représenté, la section droite transversale (radiale) de l'élément d'amarrage 11 est circulaire, mais pourrait aussi bien présenter toute autre forme non circulaire, dès lors que cette section est courbe exempte d'arête vive sur au moins un secteur angulaire supérieur à 180 opposé à une direction dans laquelle l'enveloppe externe 104 est destinée à s'étendre. En effet, une section présentant des arêtes vives entraînerait inévitablement des détériorations des boucles de l'enveloppe The two networks 8, 9 stretched by the central cylinder 5 make it possible to hold the anchoring device 10 in place at least substantially halfway between the connection pieces 6, 7. The anchoring device 10 makes it possible to anchor the outer casing 104 with one element, called mooring element 11, formed of an O-ring surrounding the central cylinder 5, coaxial with the central cylinder 5, but spaced from this central cylinder. The mooring element 11 extends with a diameter greater than 0 that of the central cylinder 5 and that of the connecting pieces 6, 7. In the example shown, the cross section (radial) of the element d mooring 11 is circular, but could as well have any other non-circular shape, since this section is curved free of sharp edges on at least one angular sector greater than 180 opposite to a direction in which the outer casing 104 is destined to expand. Indeed, a section with sharp edges would inevitably cause damage to the loops of the envelope
passées autour de l'élément d'amarrage 11. passed around the mooring element 11.
L'enveloppe externe 104 du ballon est de forme générale cylindrique dont les bords d'extrémité doivent être ancrés à l'élément d'amarrage 11 par le dispositif d'ancrage 10. Pour ce faire, on découpe longitudinalement l'enveloppe externe 104 en une pluralité de bandes 12 longitudinales parallèles les unes aux autres (avant l'ancrage) perpendiculairement à son bord d'extrémité, sur une longueur suffisante pour permettre de former, avec chaque bande 12, une boucle 18 autour de l'élément d'amarrage 11, et pour bloquer cette boucle grâce à The outer envelope 104 of the balloon is of generally cylindrical shape, the end edges of which must be anchored to the mooring element 11 by the anchoring device 10. To do this, the outer envelope 104 is cut longitudinally. a plurality of longitudinal strips 12 parallel to each other (before anchoring) perpendicular to its end edge, over a length sufficient to allow to form, with each strip 12, a loop 18 around the mooring element 11, and to block this loop thanks to
une bride de blocage 13 comme décrit ci-après. a locking flange 13 as described below.
Pour permettre la diminution du diamètre de l'enveloppe externe 104 jusqu'au diamètre de l'élément d'amarrage 11 (qui est inférieur à celui du diamètre courant de l'enveloppe externe 104), on réalise un fronçage longitudinal de chaque bande avant de former la boucle 18 autour de l'élément d'amarrage 11 et de bloquer cette boucle. Par "fronçage longitudinal", on entend un fronçage formé de replis de la bande 12 placés les uns sur les autres et formés selon des lignes de pliage longitudinales (parallèles à la direction principale de la To allow the diameter of the outer casing 104 to be reduced to the diameter of the mooring element 11 (which is less than that of the current diameter of the outer casing 104), a longitudinal gathering of each front strip is carried out to form the loop 18 around the mooring element 11 and to block this loop. By "longitudinal gathering" is meant a gathering formed by folds of the strip 12 placed one on top of the other and formed according to longitudinal fold lines (parallel to the main direction of the
12 279044112 2790441
bande). En conséquence, chacune des bandes 12 est formée en pratique de bandaged). Consequently, each of the bands 12 is formed in practice of
plusieurs couches de la nappe de matériau souple formant l'enveloppe externe 4. several layers of the ply of flexible material forming the outer envelope 4.
Par ailleurs, chaque bande 12 présente une extrémité libre 14, à laquelle on Furthermore, each strip 12 has a free end 14, to which one
réalise un ourlet 15 par repliage et collage et/ou soudage. produces a hem 15 by folding and gluing and / or welding.
Chaque bande 12 est passée autour de l'élément d'amarrage 11 pour former une boucle 18 en définissant ainsi une portion, dite portion aller 16, s'étendant jusqu'à l'élément d'amarrage 11, puis, après passage autour de l'élément d'amarrage 11, une portion, dite portion retour d'extrémité 17, Each strip 12 is passed around the mooring element 11 to form a loop 18 thereby defining a portion, called the forward portion 16, extending to the mooring element 11, then, after passing around the mooring element 11, a portion, called the end return portion 17,
s'étendant jusqu'à l'extrémité libre 14 de la bande 12. extending to the free end 14 of the strip 12.
Chaque bride de blocage 13 a pour fonction de bloquer la portion retour d'extrémité 17 par rapport à la portion aller 16, de sorte que la Each blocking flange 13 has the function of blocking the end return portion 17 relative to the outward portion 16, so that the
boucle 18 ainsi formée autour de l'élément d'amarrage 1 1 ne puisse pas glisser. loop 18 thus formed around the mooring element 1 1 can not slide.
Chaque bride de blocage 13 comprend deux plaques latérales rigides métalliques 19 espacées l'une de l'autre d'une distance correspondant à la largeur de la bande 12 pour permettre le passage de la bande 12 entre elles. Ces plaques 19 sont des plaques en matériau rigide, notamment en acier de faible épaisseur -notamment de l'ordre de moins de 2mm-. Les brides de blocage 13 se succèdent les unes après les autres le long de l'élément d'amarrage 1 pour bloquer les différentes boucles 18 formées par les différentes bandes 12 Each locking flange 13 comprises two rigid metal side plates 19 spaced from each other by a distance corresponding to the width of the strip 12 to allow the passage of the strip 12 between them. These plates 19 are plates of rigid material, in particular of thin steel - in particular of the order of less than 2 mm -. The blocking flanges 13 succeed one after the other along the mooring element 1 to block the different loops 18 formed by the different bands 12
de l'enveloppe externe 104.of the outer casing 104.
Dans le mode de réalisation représenté, avantageusement et selon l'invention, une plaque latérale 19 est interposée entre chaque paire de bandes 12 adjacentes, de sorte qu'une même plaque latérale 19 est utilisée pour In the embodiment shown, advantageously and according to the invention, a side plate 19 is interposed between each pair of adjacent strips 12, so that the same side plate 19 is used to
deux brides de blocage 13 situées de part et d'autre de cette plaque latérale 19. two blocking flanges 13 located on either side of this side plate 19.
Les différentes plaques latérales 19 sont identiques et dotées de trois lumières traversées par des faisceaux de tiges 20, 21, 22, dont les sections droites The different side plates 19 are identical and have three lights crossed by rod bundles 20, 21, 22, whose cross sections
transversales sont représentées figures 7 et 9. are shown in Figures 7 and 9.
Un premier faisceau de tiges, dit faisceau de tiges distal supérieur 20, reçoit la portion aller 16 de la bande 12 à son entrée dans la bride de blocage 13 et présente une surface courbe convexe orientée vers le bas venant au contact de la bande 12. Un deuxième faisceau de tiges, dit faisceau de tiges proximal supérieur 21, reçoit et guide la portion aller 16 de la bande 12 à sa A first bundle of rods, called upper distal bundle of rods 20, receives the outward portion 16 of the strip 12 at its entry into the blocking flange 13 and has a convex curved surface oriented downwards coming into contact with the strip 12. A second bundle of rods, called upper proximal rod bundle 21, receives and guides the forward portion 16 of the strip 12 at its
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sortie de la bride de blocage 13 en direction de l'élément d'amarrage 11 en vue de former la boucle 18. Egalement, ce faisceau de tiges proximal supérieur 21 définit une surface de contact courbe convexe globalement orientée vers le bas vers la portion aller 16. Les faisceaux de tiges distal supérieur 20 et proximal supérieur 21 ont une section droite transversale qui est de préférence courbe convexe, par exemple en forme de demi-disque, avec des axes médians de symétrie de ces deux sections droites transversales qui sont inclinés l'un par rapport à l'autre selon un angle de l'ordre de 90 . output of the locking flange 13 in the direction of the mooring element 11 in order to form the loop 18. Also, this upper proximal rod bundle 21 defines a convex curved contact surface generally oriented downwards towards the forward portion 16. The bundles of upper distal 20 and proximal upper 21 rods have a cross section which is preferably curved convex, for example in the form of a semi-disc, with median axes of symmetry of these two transverse cross sections which are inclined l 'relative to each other at an angle of around 90.
Entre les deux faisceaux de tiges distal et proximal supérieurs 20, 21, un troisième faisceau de tiges, dit faisceau de tiges intermédiaire 32, présente une section globalement rectangulaire. Le faisceau de tiges intermédiaire 22 est légèrement décalé vers le bas par rapport aux deux Between the two upper distal and proximal rod bundles 20, 21, a third rod bundle, called the intermediate rod bundle 32, has a generally rectangular section. The intermediate rod bundle 22 is slightly offset downward relative to the two
faisceaux de tiges distal et proximal supérieurs 20, 21. bundles of upper distal and proximal rods 20, 21.
L'extrémité distale 23 (c'est-à-dire l'extrémité éloignée de i5 l'élément d'amarrage 11) du faisceau de tiges intermédiaire 22 s'étend en regard du faisceau de tiges distal supérieur 20, de sorte que cette extrémité distale 23 et une portion 33 en regard de ce faisceau distal supérieur 20 définissent une paire de butées, dites butées distales 23, 33 espacées l'une de l'autre d'une distance permettant le passage entre elles d'une épaisseur de la bande 12 au moins. De façon similaire, l'extrémité proximale 24 du faisceau de tiges intermédiaire 22 s'étend en regard du faisceau de tiges proximal supérieur 21, de sorte que cette extrémité proximale 24 et une portion 34 en regard de ce faisceau de tiges proximal supérieur 21 définissent une paire de butées, dites butées proximales 24, 34, espacées l'une de l'autre d'une distance permettant le passage entre elles de deux épaisseurs au moins de la bande 12 formant la boucle 18, ces butées proximales 24, 34 étant plus proches de l'élément d'amarrage 11 que les butées The distal end 23 (i.e. the end remote from the mooring element 11) of the intermediate rod bundle 22 extends opposite the upper distal rod bundle 20, so that this distal end 23 and a portion 33 facing this upper distal bundle 20 define a pair of stops, called distal stops 23, 33 spaced from one another by a distance allowing the passage between them of a thickness of the strip 12 at least. Similarly, the proximal end 24 of the intermediate rod bundle 22 extends opposite the upper proximal rod bundle 21, so that this proximal end 24 and a portion 34 opposite this upper proximal rod bundle 21 define a pair of stops, called proximal stops 24, 34, spaced from one another by a distance allowing the passage between them of at least two thicknesses of the strip 12 forming the loop 18, these proximal stops 24, 34 being closer to the mooring element 11 than the stops
distales 23, 33.distals 23, 33.
Entre ses deux extrémités distale 23 et proximale 24, le faisceau de tiges intermédiaire 22 définit une butée, dite butée intermédiaire 32, contre laquelle un enroulement d'extrémité 25 de la bande 12 est appliqué. Cet enroulement d'extrémité 25 est formé avec la portion retour d'extrémité 17 de la bande 12 et est coincé entre la face supérieure 36 du faisceau de tiges Between its two distal 23 and proximal 24 ends, the intermediate rod bundle 22 defines a stop, called an intermediate stop 32, against which an end winding 25 of the strip 12 is applied. This end winding 25 is formed with the return end portion 17 of the strip 12 and is wedged between the upper face 36 of the bundle of rods
14 279044114 2790441
intermédiaire 22 formant la butée intermédiaire 32, et la portion aller 16 s'étendant entre le faisceau de tiges distal supérieur 20 et le faisceau de tiges proximal supérieur 21. L'enroulement d'extrémité 25 est appliqué contre la butée intermédiaire 32 sous l'effet de la tension longitudinale de la bande 12. Les faisceaux de tiges 20, 21, 22 sont adaptés pour que les espaces entre les butées distales 23, 33, et les butées proximales 24, 34, permettent le passage de la portion aller 16 et de la portion retour d'extrémité 17 de la bande 12, mais interdisent le passage de l'enroulement d'extrémité 25 entre ces butées distales 23, 33, et proximales 24, 34. Les faisceaux de tiges 20, 21, 22, et donc les butées distales 23, 33, proximales 24, 34, et intermédiaire 32, s'étendent entre les deux plaques latérales 19 traversées par ces faisceaux 20 à 22, les plaques latérales 19 maintenant les différents faisceaux en position les uns par rapport aux autres, et donc les différentes butées les unes par rapport aux autres, au moins selon la intermediate 22 forming the intermediate stop 32, and the outward portion 16 extending between the upper distal rod bundle 20 and the upper proximal rod bundle 21. The end winding 25 is applied against the intermediate stop 32 under the effect of the longitudinal tension of the strip 12. The rod bundles 20, 21, 22 are adapted so that the spaces between the distal stops 23, 33, and the proximal stops 24, 34, allow the passage of the outward portion 16 and of the return end portion 17 of the strip 12, but prohibit the passage of the end winding 25 between these distal stops 23, 33, and proximal 24, 34. The bundles of rods 20, 21, 22, and therefore the distal stops 23, 33, proximal 24, 34, and intermediate 32, extend between the two side plates 19 crossed by these beams 20 to 22, the side plates 19 holding the various beams in position relative to each other , and therefore l are the different stops relative to each other, at least according to the
direction longitudinale de la bande 12. longitudinal direction of the strip 12.
Les plaques latérales 19 sont dotées de renforts 26a, 26b, 27 en surépaisseur adaptés pour ne pas empêcher le passage de la bande 12 à travers la bride de blocage 13 et pour renforcer l'inertie et la résistance de la plaque latérale selon la direction longitudinale de la bande 12 afin d'éviter toute flexion, flambage, déchirement, de la plaque latérale 19. Ces renforts 26a, 26b, 27 sont prévus sur chacune des faces des plaques 19. Deux renforts supérieurs 26a, 26b, -à savoir un renfort supérieur distal 26a et un renfort supérieur proximal 26b- s'étendent en partie supérieure de la plaque latérale 19 et sont distants l'un de l'autre de façon à ménager une cavité permettant l'insertion de l'enroulement d'extrémité 25 entre eux. Un renfort inférieur 27 est prévu sous le faisceau de tiges intermédiaire 22. Chacun des renforts 26a, 26b, 27, est fixé à la plaque 19 selon une pluralité de points de fixation par des boulons, rivets ou The side plates 19 are provided with reinforcements 26a, 26b, 27 in excess thickness adapted to not prevent the passage of the strip 12 through the locking flange 13 and to reinforce the inertia and the resistance of the side plate in the longitudinal direction. of the strip 12 in order to avoid any bending, buckling, tearing, of the side plate 19. These reinforcements 26a, 26b, 27 are provided on each of the faces of the plates 19. Two upper reinforcements 26a, 26b, namely a reinforcement distal upper 26a and proximal upper reinforcement 26b- extend in the upper part of the side plate 19 and are spaced from each other so as to provide a cavity allowing the insertion of the end winding 25 between them. A lower reinforcement 27 is provided under the intermediate rod bundle 22. Each of the reinforcements 26a, 26b, 27, is fixed to the plate 19 according to a plurality of fixing points by bolts, rivets or
goujons 28, 29.studs 28, 29.
Chaque faisceau de tiges 20 à 22 peut être formé d'un enroulement d'une pluralité de spires d'un fil de matériau à haute résistance au cisaillement, notamment d'un fil métallique en acier de type corde à piano. Les différentes tiges formant un même faisceau au niveau d'une bride de blocage 13 s'étendent ainsi au moins sensiblement parallèlement les unes aux autres. Un tel Each bundle of rods 20 to 22 may be formed from a winding of a plurality of turns of a wire of material with high shear resistance, in particular of a steel wire of the piano string type. The different rods forming a same bundle at the level of a blocking flange 13 thus extend at least substantially parallel to one another. Such
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faisceau de tiges épouse la forme des lumières des plaques latérales 19 dans lesquelles elles sont engagées, mais cette forme peut subir quelques modifications ou variantes selon les efforts relatifs appliqués en torsion sur le faisceau. Pour fabriquer chacun de ces faisceaux 20 à 21, on peut procéder de la façon suivante. A partir d'une bobine du fil métallique, on fait passer l'extrémité libre du fil à travers les lumières en regard des différentes plaques latérales 19, puis, après passage autour de rouleaux de renvoi, on ramène cette extrémité libre pour la réunir au fil en sortie de la bobine de façon à former une boucle de départ formant la première spire. On réunit les plaques latérales 19 du dispositif d'ancrage en groupe(s) les unes contre les autres à l'amont des rouleaux de renvoi. Les rouleaux de renvoi étant motorisés, on dévide la bobine en enroulant le fil au fur et à mesure autour des rouleaux de renvoi et à travers les lumières des plaques 19 jusqu'à l'obtention d'un nombre de spires adapté. On sectionne alors le fil à longueur et on le dissocie des rouleaux de renvoi pour obtenir des faisceaux annulaires. On réalise ainsi les différents faisceaux 20 à 22, puis on répartit les différentes plaques latérales 19 à la périphérie des différents bundle of rods follows the shape of the slots in the side plates 19 in which they are engaged, but this shape may undergo some modifications or variants depending on the relative forces applied in torsion to the bundle. To manufacture each of these bundles 20 to 21, one can proceed as follows. From a spool of the metal wire, the free end of the wire is passed through the openings facing the various side plates 19, then, after passing around idler rollers, this free end is brought back to join it to the wire at the output of the coil so as to form a starting loop forming the first turn. The side plates 19 of the anchoring device are brought together in group (s) against each other upstream of the deflection rollers. The deflection rollers being motorized, the reel is unwound by winding the wire progressively around the deflection rollers and through the slots in the plates 19 until a suitable number of turns is obtained. The wire is then cut to length and dissociated from the deflection rollers to obtain annular bundles. The different beams 20 to 22 are thus produced, then the different side plates 19 are distributed on the periphery of the different
faisceaux annulaires.annular beams.
Il est à noter qu'à la place des différents faisceaux de tiges 20 à 22, les butées distales, proximales et intermédiaire peuvent être formées par It should be noted that in place of the different bundles of rods 20 to 22, the distal, proximal and intermediate stops can be formed by
de simples barres rigides métalliques. simple rigid metal bars.
L'élément d'amarrage 1l 1 peut également être formé de façon semblable par des fils résistants, notamment des fils métalliques ou en toute autre matière synthétique à très haute ténacité (KEVLAR , DYNEEMA , VECTRAN ...), avec un manchon de protection extérieure qui est froncé axialement pour permettre la réalisation des différentes spires formant cet élément d'amarrage 11, puis déployé autour des spires, sur toute la périphérie de The mooring element 11 1 can also be formed in a similar manner by resistant wires, in particular metal wires or any other very high tenacity synthetic material (KEVLAR, DYNEEMA, VECTRAN ...), with a protective sleeve. outer which is gathered axially to allow the realization of the different turns forming this mooring element 11, then deployed around the turns, over the entire periphery of
l'élément d'amarrage 11.the mooring element 11.
Les butées distales 23, 33, proximales 24, 34, et intermédiaire 32 présentent ainsi une section droite transversale globalement courbe convexe exempte d'arête vive au moins dans le secteur destiné à venir au contact avec la bande 12. La butée intermédiaire 32 présente une face de contact The distal 23, 33, proximal 24, 34, and intermediate 32 stops thus have a generally curved transverse cross section free of sharp edges at least in the sector intended to come into contact with the strip 12. The intermediate stop 32 has a contact face
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36 avec l'enroulement d'extrémité 25, et cette face de contact 36 est située en totalité ou au moins en partie (dans une variante non représentée o elle serait courbe convexe), du même côté que la portion aller 16 de la bande 12 par rapport à un plan 37 tangent aux deux butées distale 33 et proximale 34 en contact avec la portion aller 16. De la sorte, la tension exercée sur la bande 12 applique 36 with the end winding 25, and this contact face 36 is located wholly or at least in part (in a variant not shown where it would be curved convex), on the same side as the outward portion 16 of the strip 12 relative to a plane 37 tangent to the two distal 33 and proximal 34 stops in contact with the outward portion 16. In this way, the tension exerted on the strip 12 applies
l'enroulement d'extrémité 25 contre cette butée intermédiaire 32. the end winding 25 against this intermediate stop 32.
L'élément d'amarrage annulaire 11, et les faisceaux ou barres annulaires formant les butées distales 23, 33, proximales 24, 34, et intermédiaire 32 annulaires sont de même axe de symétrie, et cet axe de symétrie The annular mooring element 11, and the annular beams or bars forming the distal 23, 33, proximal 24, 34, and intermediate 32 annular stops are of the same axis of symmetry, and this axis of symmetry
l0 correspondant à l'axe de symétrie du cylindre central 5 et du ballon 102. l0 corresponding to the axis of symmetry of the central cylinder 5 and of the balloon 102.
Les différentes brides de blocage 13 sont appliquées contre l'élément d'amarrage 11 par l'intermédiaire d'un tampon protecteur 38 en matériau amortisseur, -notamment en caoutchouc-. Ce tampon 38 peut être formé par un tampon annulaire doté de fentes pour l'insertion des chants proximaux des différentes plaques latérales 19. Il a en conséquence non seulement pour fonction de former une butée de contact de chaque bride de blocage 13 contre l'élément d'amarrage 11, mais également de maintenir les différentes plaques latérales 19 à distance les unes des autres, le chant proximal 39 de chaque plaque latérale 19 The various locking flanges 13 are applied against the mooring element 11 by means of a protective pad 38 made of damping material, in particular rubber. This pad 38 can be formed by an annular pad provided with slots for the insertion of the proximal edges of the different side plates 19. It therefore has not only the function of forming a contact stop for each blocking flange 13 against the element. mooring 11, but also to keep the different side plates 19 at a distance from each other, the proximal edge 39 of each side plate 19
étant engagé dans l'une des fentes du tampon 38 annulaire. being engaged in one of the slots of the annular buffer 38.
Chaque bride de blocage 13 comprend un noyau rigide 40 adapté pour recevoir l'enroulement d'extrémité 25. Ce noyau rigide 40 s'étend selon la largeur de la bande 12, et présente de préférence une section droite transversale de forme oblongue, avec un contour courbe convexe exempt d'arête vive. Le noyau rigide 40 présente en outre un logement 41 ménagé en creux dans sa face inférieure 42 orientée vers la face 36 de contact de la butée intermédiaire 32, pour recevoir l'ourlet d'extrémité 15 de la bande 12. Ce logement 41 est décalé du côté proximal, c'est-à- dire du côté des butées proximales 24, 34. En outre, le noyau rigide 40 présente une épaisseur supérieure à la distance séparant les deux butées distales 23, 33, l'une de l'autre, et également supérieure à la distance séparant les deux butées proximales 24, 34 l'une de l'autre. De la sorte, on assure que l'enroulement d'extrémité 25 ne puisse pas passer dans l'espace Each locking flange 13 comprises a rigid core 40 adapted to receive the end winding 25. This rigid core 40 extends along the width of the strip 12, and preferably has a transverse cross section of oblong shape, with a convex curved outline free of sharp edges. The rigid core 40 also has a recess 41 formed hollow in its lower face 42 oriented towards the contact face 36 of the intermediate stop 32, to receive the end hem 15 of the strip 12. This recess 41 is offset on the proximal side, that is to say on the side of the proximal stops 24, 34. In addition, the rigid core 40 has a thickness greater than the distance separating the two distal stops 23, 33, from one another , and also greater than the distance separating the two proximal stops 24, 34 from one another. In this way, it is ensured that the end winding 25 cannot pass through the space
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séparant les butées distales 23, 33, ni dans l'espace séparant les butées proximales separating the distal stops 23, 33, nor in the space separating the proximal stops
24,34.24.34.
Pour mettre en place et ancrer l'enveloppe externe 4 avec To set up and anchor the outer envelope 4 with
un dispositif d'ancrage 10 selon l'invention, on procède de la façon suivante. an anchoring device 10 according to the invention, the procedure is as follows.
Tout d'abord, on procède à la découpe des différentes bandes 12 à l'extrémité de l'enveloppe 4. On fronce les différentes bandes 12 et on réalise les ourlets 15. Par ailleurs, on réalise le dispositif d'ancrage 10 proprement dit, c'est-à-dire l'élément d'amarrage 11 et les différentes brides de blocage 13 avec leurs butées distales, proximales et intermédiaire comme décrit First of all, the different bands 12 are cut at the end of the envelope 4. The different bands 12 are gathered and the hems 15 are produced. Furthermore, the anchoring device 10 itself is produced. , i.e. the mooring element 11 and the various locking flanges 13 with their distal, proximal and intermediate stops as described
ci-dessus.above.
On associe ensuite chacune des bandes 12 à une bride de blocage 13 correspondante. Pour ce faire, on passe l'extrémité libre 14 de la bande 12 successivement entre les butées distales 23, 33, puis entre les butées proximales 24, 34, puis autour de l'élément d'amarrage 11, puis à nouveau entre 1s les butées proximales 24, 34, et on ressort l'extrémité libre 14 de la bande 12 (figure 10) pour réaliser l'enroulement d'extrémité 25 autour du noyau 40. Une fois cet enroulement 25 réalisé autour du noyau 40 (figure 11), on insère le noyau et l'enroulement 25 entre les butées distales et proximales, et entre la butée intermédiaire 32 et la portion aller 16 de la bande 12 précédemment passée à travers la bride de blocage 13. On fait glisser la bande 12 et sa portion aller 16 jusqu'à ce que la bride de blocage 13 vienne au contact de l'élément d'amarrage 11 par l'intermédiaire du tampon 38. On raccorde ensuite les réseaux 8, 9 à la bride de blocage 13. Il est à noter à cet égard que les renforts supérieurs 26a, 26b des plaques latérales 19 présentent des points d'ancrage 43, 44 pour les câbles des Each of the bands 12 is then associated with a corresponding locking flange 13. To do this, the free end 14 of the strip 12 is passed successively between the distal stops 23, 33, then between the proximal stops 24, 34, then around the mooring element 11, then again between 1s the proximal stops 24, 34, and the free end 14 of the strip 12 is released (FIG. 10) in order to produce the end winding 25 around the core 40. Once this winding 25 has been produced around the core 40 (FIG. 11) , the core and the winding 25 are inserted between the distal and proximal stops, and between the intermediate stop 32 and the outward portion 16 of the strip 12 previously passed through the locking flange 13. The strip 12 and its forward portion 16 until the blocking flange 13 comes into contact with the mooring element 11 via the buffer 38. The networks 8, 9 are then connected to the blocking flange 13. It is note in this regard that the upper reinforcements 26a, 26b of the side plates 19 pr have anchor points 43, 44 for the cables of the
réseaux 8, 9 supérieur et inférieur. networks 8, 9 upper and lower.
L'enroulement d'extrémité 25 ayant une épaisseur totale plus grande que la distance séparant les deux butées distales 23, 33, et également plus grande que la distance séparant les deux butées proximales 24, 34, cet enroulement 25 ne peut pas s'échapper lorsqu'une traction, même de valeur très importante, est exercée sur la bande 12. L'enroulement d'extrémité 25 est en outre de préférence réalisé dans un sens d'enroulement adapté pour que la tension de la portion aller 16 de la bande 12 tende à enrouler cet enroulement d'extrémité 25 The end winding 25 having a total thickness greater than the distance separating the two distal stops 23, 33, and also greater than the distance separating the two proximal stops 24, 34, this winding 25 cannot escape when a traction, even of very significant value, is exerted on the strip 12. The end winding 25 is more preferably carried out in a winding direction adapted so that the tension of the outward portion 16 of the strip 12 tends to wind this end winding 25
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sur lui-même. Autrement dit, si l'on suit la portion retour d'extrémité 17 depuis l'élément d'amarrage 11, cette portion retour d'extrémité 17 vient au contact de la portion aller 16 avant de venir au contact de la face 36 de la butée intermédiaire 32. Avantageusement, chaque bande 12 présente une largeur comprise entre 1 cm et 10cm, et il en va de même des brides de blocage 13. On réalise en outre chaque bande 12 de telle sorte qu'elle comprend des fibres on himself. In other words, if we follow the return end portion 17 from the mooring element 11, this return end portion 17 comes into contact with the outward portion 16 before coming into contact with the face 36 of the intermediate stop 32. Advantageously, each strip 12 has a width of between 1 cm and 10 cm, and the same applies to the locking flanges 13. Each strip 12 is also produced so that it comprises fibers
longitudinales présentant un taux d'élasticité avant rupture de moins de 3%. longitudinal with a rate of elasticity before rupture of less than 3%.
Le dispositif de liaison polaire inférieur 109 est similaire au l0 dispositif décrit ci-dessus de liaison polaire supérieure 108, à l'exception de la pièce polaire de connexion 7 qui est prolongée à l'intérieur du réseau de câbles inférieur 9 de façon à présenter des moyens de raccord pour l'alimentation en gaz The lower pole link device 109 is similar to the above described top pole link device 108, except for the connecting pole piece 7 which is extended inside the lower cable network 9 so as to present connection means for gas supply
sous pression de chacun des enveloppes du ballon 102. under pressure from each of the envelopes of the balloon 102.
La pièce de connexion 6 permet l'accouplement du is dispositif de liaison polaire à une poutre de liaison 112, 116, par l'intermédiaire des moyens d'accouplement 113, 117, La pièce de connexion 6 est vissée par des vis 1 18 à une The connecting piece 6 allows the coupling of the polar connecting device to a connecting beam 112, 116, by means of the coupling means 113, 117, The connecting piece 6 is screwed by screws 1 18 to a
platine 119 fixée sur une pièce polaire 120 du cylindre central 5. plate 119 fixed to a pole piece 120 of the central cylinder 5.
La pièce polaire 120 d'une extrémité du cylindre central 5 est reliée à une pièce polaire opposée semblable à l'autre extrémité du cylindre The pole piece 120 at one end of the central cylinder 5 is connected to an opposite pole piece similar to the other end of the cylinder
central 5, par l'intermédiaire de moyens de liaison interpolaire 121 inextensibles. central 5, by means of inextensible interpolar connection means 121.
L'enveloppe extemrne 122 du cylindre central 5 est fixée à la pièce polaire 120 par une bride 123 en forme de couronne vissée par des vis 127 sur la pièce polaire , et bloquant un élément d'amarrage torique 124 autour duquel des boucles 125 de bandes de l'enveloppe extemrne 122 sont formées et bloquées par des brides de blocage 126, de façon similaire au dispositif d'ancrage 10 décrit ci-dessus pour l'ancrage de l'enveloppe externe 104 du ballon 102. De préférence, le cylindre central 5 est formé d'un ballon pressurisé comprenant une seule enveloppe 122 qui fait office simultanément d'enveloppe externe et d'enveloppe d'étanchéité interne. La pièce polaire 120 est symétrique de révolution autour de l'axe principal du cylindre central 5 et présente une forme évasée se rétrécissant vers l'intérieur du cylindre central 5 comme représenté figure 5. Une jupe d'étanchéité The outer casing 122 of the central cylinder 5 is fixed to the pole piece 120 by a flange 123 in the form of a crown screwed by screws 127 on the pole piece, and blocking a toric mooring element 124 around which loops 125 of bands of the outer casing 122 are formed and blocked by blocking flanges 126, similar to the anchoring device 10 described above for the anchoring of the outer casing 104 of the balloon 102. Preferably, the central cylinder 5 is formed of a pressurized balloon comprising a single envelope 122 which acts simultaneously as an external envelope and an internal sealing envelope. The pole piece 120 is symmetrical in revolution about the main axis of the central cylinder 5 and has a flared shape narrowing towards the inside of the central cylinder 5 as shown in FIG. 5. A sealing skirt
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128 est collée sur la face interne de la pièce polaire 120 et à la face interne de l'enveloppe externe 122 de façon à assurer l'étanchéité à l'intérieur de la pièce 128 is bonded to the internal face of the pole piece 120 and to the internal face of the external envelope 122 so as to ensure the seal inside the part
polaire 120 avec l'enveloppe 122.fleece 120 with the cover 122.
La pièce de connexion 6 est de forme générale tronconique et présente, à son extrémité axiale, une sphère 129 percée diamétralement pour recevoir un axe de montage 130. La sphère 129 de la pièce de connexion 6 est également percée axialement (selon l'axe du cylindre central 5) par un alésage 131. La sphère 129 est recouverte d'une cloche 132 présentant une portée interne sphérique adaptée pour coopérer avec la sphère 129. La cloche 132 présente des The connecting piece 6 is of generally frustoconical shape and has, at its axial end, a sphere 129 pierced diametrically to receive a mounting pin 130. The sphere 129 of the connecting piece 6 is also pierced axially (along the axis of the central cylinder 5) by a bore 131. The sphere 129 is covered with a bell 132 having a spherical internal bearing adapted to cooperate with the sphere 129. The bell 132 has
0o lumières 133 en regard de l'axe de montage 130. 0o lights 133 opposite the mounting axis 130.
La cloche 132 est également percée axialement par un alésage 134 en prolongement de l'alésage axial 131 de la sphère 129. La cloche 132 est également surmontée d'une sphère de verrouillage 135, elle-même dotée d'un alésage axial 136 et d'un perçage perpendiculaire à l'alésage axial 136 pour recevoir un axe de montage 137. Les deux axes de montage 130 de la sphère 129 et 137 de la sphère 135 sont parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires à l'axe principal du cylindre central 5. Ils sont reliés par au moins une boucle de câble 138 inextensible passant dans les alésages axiaux 131, 134, 136 et autour des axes de montage 130, 137. La longueur de l'axe de montage 130 de la sphère 129 est inférieure ou égale au diamètre de cette sphère 129, de sorte que l'axe de montage ne saille pas dans les lumières latérales 133 de la cloche 132. De la sorte, une liaison rotule est formée par la sphère 129 et la cloche 132. Néanmoins, l'amplitude angulaire de débattement de cette liaison rotule est limitée par les câbles 138 dans ses rotations autour de l'axe principal du cylindre central 5. Elle est également limitée dans ses rotations dans le plan contenant les deux axes de montage 130, 137 (figure 5), de sorte que les axes de montage 130, 137 restent au moins sensiblement parallèles. De même, les possibilités de pivotement de la cloche 132 autour de l'axe de montage 130 sont possibles mais limitées The bell 132 is also pierced axially by a bore 134 in extension of the axial bore 131 of the sphere 129. The bell 132 is also surmounted by a locking sphere 135, itself provided with an axial bore 136 and d '' a bore perpendicular to the axial bore 136 to receive a mounting axis 137. The two mounting axes 130 of the sphere 129 and 137 of the sphere 135 are parallel to each other and perpendicular to the main axis of the central cylinder 5. They are connected by at least one inextensible cable loop 138 passing through the axial bores 131, 134, 136 and around the mounting axes 130, 137. The length of the mounting axis 130 of the sphere 129 is less than or equal to the diameter of this sphere 129, so that the mounting axis does not project into the lateral openings 133 of the bell 132. In this way, a ball joint is formed by the sphere 129 and the bell 132. However, the angular amplitude of nt of this ball joint is limited by the cables 138 in its rotations around the main axis of the central cylinder 5. It is also limited in its rotations in the plane containing the two mounting axes 130, 137 (Figure 5), so that the mounting axes 130, 137 remain at least substantially parallel. Similarly, the possibilities of pivoting of the bell 132 around the mounting axis 130 are possible but limited
angulairement.angularly.
Ce montage constitue donc des moyens d'accouplement adaptés pour définir une articulation à point central passant par l'axe vertical du This assembly therefore constitutes coupling means adapted to define a central point articulation passing through the vertical axis of the
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cylindre central 5, et donc par l'axe vertical du ballon 102 autorisant des central cylinder 5, and therefore by the vertical axis of the balloon 102 authorizing
pivotements relatifs selon une certaine amplitude angulaire prédéterminée. relative pivotings according to a certain predetermined angular amplitude.
La cloche 132 porte une platine 139 de connexion à la pièce polaire 140 d'une poutre de liaison 112 supérieure, ou 116 inférieure, selon le cas. Sur la figure 6, on a représenté une cloche 132 présentant une seule platine 139, mais il est entendu que plusieurs platines 139 peuvent être prévues autour de la cloche 132 de façon à permettre la connexion de différentes The bell 132 carries a plate 139 for connection to the pole piece 140 of an upper connecting beam 112, or lower 116, as the case may be. In Figure 6, there is shown a bell 132 having a single plate 139, but it is understood that several plates 139 may be provided around the bell 132 so as to allow the connection of different
poutres de liaison 112, 116.connecting beams 112, 116.
io Les poutres de liaison supérieures 112 ou inférieures 116 sont formées de ballonnets cylindriques pressurisés par un gaz plus léger que l'air io The upper 112 or lower 116 connecting beams are formed from cylindrical balloons pressurized by a gas lighter than air
(par exemple de l'hélium), de façon similaire au cylindre central 5 décrit ci- (for example helium), similar to the central cylinder 5 described above
dessus. Ainsi, chaque poutre de liaison 112, 116 comprend deux pièces polaires , une enveloppe 143 faisant office d'enveloppe externe et d'enveloppe d'étanchéité ancrée aux deux pièces polaires 140 par une bride annulaire 141 serrant un élément d'amarrage 142 autour duquel des boucles sont formées par des bandes de l'enveloppe 143, ces boucles étant bloquées par des brides de blocage 144. La pièce polaire 140 présente également une platine 145 vissée sur la platine 139 de la cloche 132. Des moyens de liaison interpolaire inextensibles 146 relient les deux pièces polaires 140 d'extrémité à l'intérieur de la poutre de above. Thus, each connecting beam 112, 116 comprises two pole pieces, an envelope 143 acting as an outer envelope and a sealing envelope anchored to the two pole pieces 140 by an annular flange 141 tightening a mooring element 142 around which loops are formed by bands of the casing 143, these loops being blocked by locking flanges 144. The pole piece 140 also has a plate 145 screwed onto the plate 139 of the bell 132. Inextensible interpolar connection means 146 connect the two end pieces 140 at the inside of the beam
liaison 112, 116.link 112, 116.
Si nécessaire, les poutres de liaison 112, 116 peuvent être remplies d'un matériau de rembourrage rigide en compression telle qu'une mousse formée d'un seul bloc, ou sous forme divisée. En variante, les différentes poutres de liaison 112, 116 et les cylindres centraux 5 peuvent être formés de plusieurs enveloppes, dont une enveloppe externe et une enveloppe d'étanchéité interne. Ces ballonnets comportent un réseau de renforts circonférentiels et/ou If necessary, the connecting beams 112, 116 can be filled with a rigid padding material in compression such as a foam formed in one piece, or in divided form. As a variant, the different connecting beams 112, 116 and the central cylinders 5 can be formed from several envelopes, including an external envelope and an internal sealing envelope. These balloons comprise a network of circumferential reinforcements and / or
longitudinaux pour leur conférer leur forme cylindrique allongée. longitudinal to give them their elongated cylindrical shape.
L'enveloppe interne d'étanchéité du ballon 102 est ancrée de façon étanche à la pièce de connexion 7 du dispositif de liaison polaire 108, The internal sealing envelope of the balloon 102 is tightly anchored to the connection piece 7 of the polar connecting device 108,
109 qui est reliée aux moyens de liaison interpolaire 103, de façon connue. 109 which is connected to the interpolar connecting means 103, in a known manner.
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L'enveloppe interne recouvre le réseau de câbles 9 partant de cette pièce de connexion. La structure de liaison inférieure 114 est adaptée pour imposer aux différentes poutres de liaison inférieures 116 de s'étendre en prolongement les unes des autres alignées selon le même axe horizontal inférieur 147. Les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 et les poutres de liaison inférieures 116 sont alignés selon cet axe horizontal inférieur 147. Les dispositifs de liaison polaire supérieurs 108 et les poutres de liaison supérieures 112 sont contenues dans un plan vertical passant par cet axe horizontal inférieur 147. La structure de liaison inférieure 114 comprend un treillis de poutres assemblées rigidement les unes aux autres par des moyens d'accouplement et/ou par l'intermédiaire de câbles inextensibles sous tension définissant au moins un plan vertical rigide contenant les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 et les poutres de liaison inférieures 116. Un exemple de telle structure de liaison inférieure 114 est représenté figure 1. Cette structure définit un plancher 148 horizontal contenant les extrémités inférieures (moyens d'accouplement 117) des dispositifs de liaison polaire inférieurs 109. Ce plancher 148 est formé de poutres et/ou de câbles. Le plancher 148 peut être recouvert d'une paroi pleine, de préférence également formé d'une aile pressurisée par de l'air ou un gaz plus The internal envelope covers the network of cables 9 leaving this connection part. The lower connecting structure 114 is adapted to force the different lower connecting beams 116 to extend in extension of each other aligned along the same lower horizontal axis 147. The lower pole connecting devices 109 and the lower connecting beams 116 are aligned along this lower horizontal axis 147. The upper polar connecting devices 108 and the upper connecting beams 112 are contained in a vertical plane passing through this lower horizontal axis 147. The lower connecting structure 114 comprises a lattice of beams rigidly assembled to each other by coupling means and / or by means of inextensible cables under tension defining at least one rigid vertical plane containing the lower pole connection devices 109 and the lower connection beams 116. An example of such a structure lower link 114 is shown in Figure 1. This The structure defines a horizontal floor 148 containing the lower ends (coupling means 117) of the lower polar connecting devices 109. This floor 148 is formed of beams and / or cables. The floor 148 can be covered with a solid wall, preferably also formed by a wing pressurized by air or a gas more
léger que l'air, ou laissé à claire-voie comme dans l'exemple représenté figure 1. as light as air, or left open as in the example shown in Figure 1.
La structure de liaison 114 est rigidifiée dans un plan vertical médian par une structure verticale formée d'un treillis de poutres et/ou de câbles s'étendant sous le plancher 148 et dans le plan médian vertical. Une paroi rigide (non représentée) formée d'une aile pressurisée par de l'air, ou un gaz plus léger que l'air, peut être également insérée dans la structure verticale 149. Dans la The connecting structure 114 is stiffened in a vertical median plane by a vertical structure formed by a lattice of beams and / or cables extending under the floor 148 and in the vertical median plane. A rigid wall (not shown) formed of a wing pressurized by air, or a gas lighter than air, can also be inserted in the vertical structure 149. In the
variante représentée, la structure verticale 149 est laissée à clairevoie. variant shown, the vertical structure 149 is left to clairvoie.
D'autres variantes de réalisation de la structure de liaison inférieure 114 sont possibles dès lors que cette structure maintient les différentes poutres de liaison inférieures 116 en alignement les unes par rapport aux autres tout en permettant la suspension de la charge 115. Cette structure 114 est Other alternative embodiments of the lower connecting structure 114 are possible as soon as this structure keeps the various lower connecting beams 116 in alignment with one another while allowing the load 115 to be suspended. This structure 114 is
triangulée de façon à être rigide et normalement indéformable. triangulated so as to be rigid and normally undeformable.
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Les moyens d'accouplement 113, 117 permettent l'accouplement à chaque ballon 102, non seulement des poutres de liaison 112, 116, mais également de tout autre dispositif annexe, à savoir de câble(s), d'une ou plusieurs poutre(s) de la structure 114, ou d'un autre ballon. Pour accoupler une autre poutre ou un autre ballon dans la direction verticale, il suffit de prévoir une autre cloche associée à la sphère de verrouillage 135 dans le prolongement axial à l'opposé de la cloche 132 comme représenté en traits pointillés figures 5 et 6, et de relier l'extrémité polaire de la poutre, ou du ballon à accoupler, à cette autre The coupling means 113, 117 allow the coupling to each balloon 102, not only of the connecting beams 112, 116, but also of any other additional device, namely of cable (s), of one or more beam ( s) of structure 114, or of another balloon. To couple another beam or another balloon in the vertical direction, it suffices to provide another bell associated with the locking sphere 135 in the axial extension opposite to the bell 132 as shown in dotted lines in FIGS. 5 and 6, and connect the pole end of the beam, or the balloon to be coupled, to this other
cloche par des moyens semblables aux moyens d'accouplement 113, 117 sus- bell by means similar to the coupling means 113, 117 above
1o décrits.1o described.
L'invention permet ainsi l'assemblage de plusieurs groupes de ballons les uns aux autres pour former un ensemble aérostatique multi-étage dont un exemple de réalisation est représenté figure 2. Dans cet exemple, l'ensemble aérostatique comprend un étage inférieur 150 portant la charge 115 i5 similaire à l'ensemble aérostatique représenté figure 1 mais dont les ballons ont tous la même hauteur. Cet étage inférieur 150 est prolongé vers le haut par un étage supérieur 151 par l'intermédiaire d'une structure intermédiaire 152. Les dispositifs de liaison polaire supérieurs 108 de l'étage supérieur 151 sont reliés par des poutres de liaison supérieures 112 comme décrit ci-dessus. Les dispositifs de liaison polaire inférieurs 109 de l'étage inférieur 150 sont associés à la structure de liaison inférieure 114 portant la charge 115, et qui n'est représentée que schématiquement figure 2. Les deux étages principaux 150, 151 de l'ensemble aérostatique sont tractés par un ensemble bi-étage de traction 153 comprenant un étage inférieur 154, un étage supérieur 155 et une structure intermédiaire 156. Une structure de liaison inférieure 157 porte une cabine 158 de pilotage. Des moyens de propulsion 159 sont associés à la structure intermédiaire 156 et/ou à la structure inférieure 157. L'ensemble de traction 153 est similaire à l'ensemble formé par les deux étages principaux 150, 151. Les poutres de liaison supérieures 112 de l'ensemble de traction 153 sont reliées par un câble 160 aux poutres de liaison supérieures 112 de l'étage supérieur principal 151. La structure de liaison inférieure 157 de l'ensemble de traction 153 est reliée par un câble 161 à la structure de liaison inférieure 114 suspendue à l'étage The invention thus allows the assembly of several groups of balloons to each other to form a multi-stage aerostatic assembly, an exemplary embodiment of which is shown in FIG. 2. In this example, the aerostatic assembly comprises a lower stage 150 carrying the load 115 i5 similar to the aerostatic assembly shown in FIG. 1 but whose balloons are all the same height. This lower stage 150 is extended upwards by an upper stage 151 by means of an intermediate structure 152. The upper pole connecting devices 108 of the upper stage 151 are connected by upper connecting beams 112 as described below. -above. The lower polar connecting devices 109 of the lower stage 150 are associated with the lower connecting structure 114 carrying the load 115, and which is only shown schematically in FIG. 2. The two main stages 150, 151 of the aerostatic assembly are towed by a two-stage traction assembly 153 comprising a lower stage 154, an upper stage 155 and an intermediate structure 156. A lower connecting structure 157 carries a cabin 158 for piloting. Propulsion means 159 are associated with the intermediate structure 156 and / or with the lower structure 157. The traction assembly 153 is similar to the assembly formed by the two main stages 150, 151. The upper connecting beams 112 of the traction assembly 153 are connected by a cable 160 to the upper connection beams 112 of the main upper stage 151. The lower connection structure 157 of the traction assembly 153 is connected by a cable 161 to the connection structure lower 114 hanging from the floor
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inférieur principal 150. Les deux structures intermédiaires 152, 156 sont reliées l'une à l'autre dans un même plan horizontal par une poutre de liaison 162 centrale et des câbles latéraux 163 sous tension (figure 3). Chaque structure intermédiaire 152, 156 est formée d'un treillis rigides de poutres et/ou de câbles inextensibles définissant une structure horizontale rigide et un axe horizontal intermédiaire 164. La figure 3 donne un exemple de réalisation d'une telle structure intermédiaire 152, 156. Les poutres des structures inférieures 114, 157 et intermédiaires 152, 156 peuvent être toutes semblables aux poutres de liaison main lower 150. The two intermediate structures 152, 156 are connected to each other in the same horizontal plane by a central connecting beam 162 and lateral cables 163 under tension (FIG. 3). Each intermediate structure 152, 156 is formed of a rigid lattice of inextensible beams and / or cables defining a rigid horizontal structure and an intermediate horizontal axis 164. FIG. 3 gives an example of embodiment of such an intermediate structure 152, 156 The beams of the lower structures 114, 157 and intermediate 152, 156 can all be similar to the connecting beams.
112, 116 sus-décrites, c'est-à-dire formées de ballonnets cylindriques pressurisés. 112, 116 described above, that is to say formed from pressurized cylindrical balloons.
Il en va de même de la poutre centrale 162. The same applies to the central beam 162.
Il est à noter que dans un ensemble aérostatique selon l'invention, les structures de liaison inférieures, les structures de liaison intermédiaires et les poutres de liaison formées de ballons pressurisés par un gaz plus léger que l'air contribuent à la portance générale de l'ensemble. Ces différentes structures et poutres forment, avec les dispositifs de liaison supérieurs et inférieurs des différents ballons et avec les liens interpolaires internes aux différents ballons, un cadre aérostatique rigide maintenant la forme générale de It should be noted that in an aerostatic assembly according to the invention, the lower connecting structures, the intermediate connecting structures and the connecting beams formed by balloons pressurized by a gas lighter than air contribute to the general lift of the 'together. These different structures and beams form, with the upper and lower connecting devices of the different balloons and with the internal interpolar links to the different balloons, a rigid aerostatic frame maintaining the general shape of
l'ensemble aérostatique.the aerostatic assembly.
Un ensemble aérostatique selon l'invention peut être également doté de tout moyen annexe améliorant ses performances aérodynamiques (par exemple des enveloppes entourant chaque groupe de ballons, une ou plusieurs ailes faisant office de cerf-volant ou d'aile portante An aerostatic assembly according to the invention can also be provided with any additional means improving its aerodynamic performance (for example envelopes surrounding each group of balloons, one or more wings acting as a kite or a bearing wing
fixée(s) à un ou plusieurs dispositifs de liaison polaire supérieurs...). attached to one or more upper polar connecting devices ...).
L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes par rapport aux modes de réalisation représentés et décrits. Elle permet de réaliser des ensembles aérostatiques pouvant porter des charges très lourdes avec une grande stabilité dans l'atmosphère, à moindre coût et dans de grandes conditions de sécurité. Il est à noter en particulier qu'en cas de fuite de l'une des enveloppes d'étanchéité de l'un des ballons, les autres ballons pourront être suffisants pour assurer la portance. Les différents ballons 102 peuvent être gonflés à l'hélium The invention can be the subject of numerous variants with respect to the embodiments shown and described. It allows aerostatic assemblies that can carry very heavy loads with great stability in the atmosphere, at low cost and under great safety conditions. It should be noted in particular that in the event of a leak in one of the sealing envelopes of one of the balloons, the other balloons may be sufficient to provide lift. The different balloons 102 can be inflated with helium
et/ou à l'air de façon connue en soi. and / or air in a manner known per se.
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L'assemblage des différents ballons et des différents éléments de l'ensemble aérostatique selon l'invention peut être réalisé au sol avant gonflage, ou en vol, progressivement, élément par élément. Dans ce dernier cas, il suffit de prévoir une installation de lancement et de montage dans l'espace qui peut, elle-même, comprendre des ballons aérostatiques de type captif pour The assembly of the different balloons and the different elements of the aerostatic assembly according to the invention can be carried out on the ground before inflation, or in flight, progressively, element by element. In the latter case, it suffices to provide an installation for launching and mounting in space which may itself include aerostatic balloons of the captive type for
élever les éléments à monter.raise the elements to be assembled.
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FR9902572A FR2790441B1 (en) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | AEROSTATIC ASSEMBLY INCLUDING A PLURALITY OF PRESSURIZED BALLOONS |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002028707A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Regipa And Partners Development | Aerostatic assembly comprising a plurality of pressurised balloons |
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-
1999
- 1999-03-02 FR FR9902572A patent/FR2790441B1/en not_active Expired - Fee Related
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FR2790441B1 (en) | 2001-06-01 |
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ST | Notification of lapse |
Effective date: 20061130 |