FR2793467A1 - Systeme d'attache au sol d'un dirigeable - Google Patents

Abstract

Système d'amarrage au sol pour dirigeable, comportant un grappin 7 fixé au bout d'un câble réglable 5 passant par un manchon 4 monté en rotule sous l'avant du dirigeable, le grappin pouvant être introduit par pilotage dans un entonnoir 10 fixé au sol et s'encastrer dans l'orifice de l'entonnoir. Par rétraction du câble, le grappin vient s'encastrer dans le manchon en procurant ainsi l'attache au sol du dirigeable par une rotule fixe. Les dents articulées du grappin permettent l'entrée dans l'orifice de l'entonnoir et peuvent être libérées pour le décollage, par télécommande du pilote. Le système permet ainsi l'atterrissage du dirigeable et son amarrage sans requérir de personnel au sol. Le même grappin permet aussi, notamment en urgence, un accrochage dans une autre structure au sol, suivi d'un vol captif avec une incidence réglable au moyen d'un câble auxiliaire 25.

Description

Malgré l'amélioration obtenue avec les propulseurs inclinables pour le contrôle de l'altitude, les dirigeables arrivant au sol doivent encore être saisis par de nombreuses personnes, ou, pour les plus gros, par des engins spéciaux, avant d'être approchés d'une structure d'ancrage telle qu'un mât. A défaut, la précision limitée du pilotage en approche ferait risquer des dommages par contact accidentel du dirigeable avec la structure avant connexion. Un dirigeable peut aussi rester attaché au sol par un câble, en "ballon captif', mais cela suppose un délestage, et la stabilité dans le vent reste difficile à obtenir. Pour l'amarrage, on fixe habituellement en rotule la pointe avant à un mât. Malgré la présence des empennages, le sommet de la "courbe métacentrique" de la carène reste en avant de la pointe et l'on obtient deux positions d'équilibre en tangage, selon les tangentes à la courbe depuis la rotule, entre lesquelles peut osciller le dirigeable soumis aux irrégularités du vent. La position basse peut correspondre à l'appui sur le sol, parfois rejoint brutalement. II a déjà été proposé d'utiliser un mât court et une attache en rotule dite "ventrale", à peu près au quart avant sous la carène du dirigeable. Cette attache donne plus de stabilité en tangage car, de la rotule, on peut mener une seule tangente à la courbe métacentrique, et le dirigeable, convenablement lesté après l'atterrissage et reposant en l'absence de vent sur la rotule et sur un atterrisseur à l'arrière, est seulement appuyé par le vent vers le sol, sans choc. La cabine, proche de l'attache, devient facilement accessible. Le dirigeable peut être déplacé au sol en utilisant un véhicule d'attache moins haut. L'aire à réserver pour la rotation de l'appareil face au vent est réduite. Ce mode d'attache est donc ici préféré, bien qu'il puisse donner lieu à un plus fort roulis dans le vent.

La présente invention a pour but de faciliter l'atterrissage et l'attache ventrale au sol des dirigeables, pour rendre leur exploitation plus aisée et économique. A cet effet, on utilise un système d'attache tel que le dirigeable puisse arriver en vol sur le support d'attache sans risque de détérioration, et s'y fixer sans l'intervention d'un personnel au sol. Le même système permet l'attache en captif.

Le système d'attache selon l'invention comporte un manchon articulé en rotule sous le dirigeable, un câble provenant d'un treuil sur le dirigeable et passant dans ce manchon, un grappin en bout de câble, venant s'encastrer dans le manchon lorsque le câble est rétracté, et pouvant, au bout de son câble et par pilotage, venir s'enclencher dans une structure au sol, notamment un entonnoir vertical porté par un support et guidant l'insertion du grappin vers l'orifice cylindrique central dans lequel il sera encastré et verrouillé. La rétraction du câble et les deux encastrements obtenus procurent l'attache du dirigeable sur la rotule supérieure. Les dimensions de l'entonnoir correspondent à la précision attendue pour l'approche en vol et il est entouré d'un pare-chocs torique souple, pour permettre d'éventuels contacts sans détérioration avec la carène ou la cabine du dirigeable. Le grappin porte des dents articulées tenues élastiquement en position de crochet, effaçables vers le haut lorsque le grappin rentre par son poids dans un orifice, ou vers le bas, si une commande de libération est activée, lorsque le grappin doit être extrait de cet orifice. La pente de l'entonnoir est progressive vers le centre, de telle manière que le grappin, plus lourd de l'extrémité et descendant par glissement dans l'entonnoir lorsque le câble est relâché, arrive vers le milieu en position verticale, avec articulation en effacement de ses dents vers le haut. La manoeuvre d'amarrage consiste donc à placer par pilotage le grappin au dessus de l'entonnoir et à le faire descendre soit par dévidement du câble, soit par plongée de l'avant du dirigeable, obtenue par réduction de sustentation ou pilotage en tangage. Le grappin, passant dans l'orifice de l'entonnoir et libérant ses dents au delà de l'orifice, se trouve enclenché et encastré. On rétracte le câble pour encastrer le grappin dans le manchon et se trouver en attache sur la rotule du manchon. Pour repartir, le pilote libère les dents vers le bas et commande la montée du dirigeable, le grappin s'extrayant alors de l'entonnoir. II est clair que la manoeuvre d'introduction du grappin dans l'entonnoir demande un apprentissage, mais on doit finalement pouvoir se passer de personnel au sol. Si les conditions sont favorables, le pilote peut même choisir de ne pas dévider le câble et d'introduire directement dans l'entonnoir le grappin solidaire du manchon et de la rotule. L'attache étant obtenue, on peut claveter ensemble le manchon et le grappin de manière à pouvoir détendre le câble.

Le dirigeable peut aussi rester en vol captif sur le câble non rétracté, le grappin ayant saisi soit la structure en entonnoir, soit une ligne tendue près du sol telle qu'un câble tendu à cet effet, soit même une simple clôture. En vol captif, il est avantageux de pouvoir régler l'incidence de la carène. A cet effet, entre le grappin et le manchon, le câble traverse une poulie liée à un câble auxiliaire pouvant le ramener vers la cabine sous le dirigeable. Une échancrure verticale sur l'arrière du manchon permet à la poulie, lorsque le câble principal est rétracté, de monter dans le manchon en permettant l'encastrement du grappin. Cette capacité au vol captif avec réglage d'incidence peut encore être exploitée en remplaçant le grappin par un "Chien-de-Mer", dérive nautique stabilisée en bout de câble qui procure au dirigeable, convenablement orienté comme une voile, la capacité de naviguer sous l'effet du vent. Le système proposé assure ainsi avec la meilleure économie de moyens l'ensemble des fonctions d'attache. L'attache en rotule telle que décrite est normalement placée sous l'avant du dirigeable, par exemple au quart de la longueur. Cependant, pour un transport de charge lourde et moyennant l'utilisation d'un système de pilotage automatique en lacet, le dirigeable peut être attaché en son milieu par rotule sur la charge, qui pourra ainsi être soulevée. La procédure d'approche peut rester la même, la rotule étant placée par exemple sous une cabine et la charge étant surmontée de l'entonnoir d'accrochage. L'invention fait l'objet des Figures suivantes - Fig 1. Elévation longitudinale du dirigeable en approche d'un mât à entonnoir, - Fig 2. Elévation longitudinale du dirigeable amarré sur un véhicule à entonnoir, - Fig 3. Coupe de l'ensemble manchon, grappin, et partie de l'entonnoir, La carène 1 du dirigeable porte une cabine 2 et une plaque de répartition 3 sous l'ogive avant, solidarisée à des parties résistantes du dirigeable. Sous la plaque 3 s'articule en rotule un manchon 4 dirigé vers le bas, dans lequel passe un câble 5 venant d'un treuil 6 et attachant un grappin 7. Les dents articulées élastiques 8 du grappin permettent son entrée dans un entonnoir 10 à axe vertical, par exemple de 1 m de rayon pour un petit dirigeable, correspondant à la précision attendue dans le positionnement horizontal du dirigeable en approche. L'entonnoir 10 est fixé au sol sur un support 11. Son pourtour porte un pare-chocs torique 12, par exemple une chambre à air gonflée, évitant des détériorations sur le dirigeable lors d'une mauvaise manoeuvre. Le support 11 peut être remplacé par un véhicule 13 qui assurera le convoyage du dirigeable vers un autre support ou un hangar, si nécessaire.

La Figure 3 donne un exemple de réalisation pour le manchon, le grappin et l'entonnoir. La rotule du manchon 4 vertical est constituée par un cardan comportant une fourche 20 articulée longitudinalement sous la plaque 3 et transversalement au sommet du manchon. Le bas du manchon 4 est relié à la plaque 3 par des ressorts et amortisseurs obliques tels que 21. Un réa 22 sur axe lié au manchon reçoit le câble 5 venant du treuil 6 en cabine et l'oriente selon l'axe du manchon. Ce manchon est échancré vers l'arrière par une fente verticale 23 qui laisse passer une poulie 24 englobant le câble 5 et tirée vers l'arrière, le cas échéant, par un câble auxiliaire 25 allant vers un treuil 26. Lorsque le grappin est descendu, le câble 25 permet de dévier le câble 5 et ainsi de modifier le réglage d'incidence du vol captif.

Le grappin 7 supposé vertical porte par exemple quatre dents telles que 8, librement articulées autour d'axes 30 horizontaux entourant le bas du grappin et tenus par des ailettes telles que 31 qui définissent le rayon du corps de grappin, et entre lesquelles s'effacent les dents 8. Ces dents tiennent élastiquement en une position 8a à 45 environ de la verticale, grâce à des ressorts 32. Elles peuvent être poussées dans le corps du grappin entre les ailettes, vers le haut en 8b lorsque le grappin rentre dans un orifice ou vers le bas en 8c lorsqu'il est extrait de l'orifice. Un système de blocage interdit normalement le mouvement vers le bas : les dents portent près des axes 30 des bossages 33 qui s'appuient sur une came 34 en forme de disque à pourtour conique, actionnable de haut en bas par un servomoteur 35. Compte tenu du frottement, la conicité maintient la fonction de blocage tout en favorisant le déplacement vers le bas lorsqu'un effort subsiste sur les dents. Lorsque la came 34 est basse le bossages peuvent rentrer vers l'intérieur, libérant la rotation des dents 8 vers le bas. Au sommet du grappin, le câble est saisi par un bouchon fileté 36 à trou conique, permettant son démontage. On a figuré des conducteurs électriques passant par le câble et commandant le servomoteur 35. Une commande par radio est également possible. Dans le manchon 4, un cliquet 42 bloque le grappin et permet de détendre le câble 5. Après retension du câble, ce cliquet peut être relevé à distance parle pilote pour libérer le grappin. L'entonnoir 10 est fixé au sommet du support 11, normalement de manière rigide. Sur la Figure 3, on a cependant montré une éventuelle fixation en rotule, par un système de cardan 40 ( la partie à droite représente une coupe décalée à 90 ) et des ressorts amortisseurs 41. Cette disposition est destiné à laisser une certaine souplesse d'articulation, avec absorption d'énergie, pour le cas où la rotule supérieure du manchon serait sollicitée par des mouvements de tangage et roulis anormalement forts et où l'entonnoir viendrait en contact avec le dirigeable. Cette rotule serait plus rigide que celle du manchon 4, pour garder en conditions normales un fonctionnement équivalent à celui d'une rotule unique.

Le dispositif décrit permet, avec un câble déroulé de quelques mètres, d'insérer d'abord le grappin dans l'entonnoir, puis d'assurer par rétraction du câble l'amarrage en rotule du dirigeable, sans risque de chocs. Le verrouillage d'attache effectué, le dirigeable s'oriente librement en rotation face au vent, mais il est aussi soumis à des mouvements aléatoires de roulis et tangage, qui se trouvent freinés comme il convient par les amortisseurs prévus.

En l'absence d'entonnoir, le grappin permet, pour obtenir un vol captif, de s'accrocher à une structure différente telle qu'un croisillon de câbles tendus au ras du sol, ou, en urgence, une simple clôture. Cet accrochage en captif ne procure pas la même stabilité que l'accrochage en rotule mais permet une attente ou une mission d'observation, le câble auxiliaire 25 étant réglé pour obtenir la meilleure tenue en vol captif.

La présente invention est applicable à des dirigeables de toutes tailles et procure un ancrage aisé au sol, pour se passer de l'aide d'un personnel en attente ou d'engins spéciaux.

D'autres moyens sont proposés par l'inventeur, pour favoriser encore la maniabilité du dirigeable et le rendre apte au stationnement stable sur une rotule proche du centre de gravité, surmontant un colis lourd qui pourra être soulevé après délestage du dirigeable.

L'attache au colis comporte alors les objets décrits par l'invention. L'entonnoir peut prendre une taille réduite si le grappin 7 peut être guidé séparément lors de son arrivée sur le colis.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Système d'amarrage ventral pour dirigeable, caractérisé en ce qu'il comporte un câble 5 dévidable à partir d'un treuil sous le dirigeable, une poulie 22 de renvoi du câble vers le bas, un manchon 4 traversé vers le câble et articulé en rotule sous le dirigeable, et en bout de câble un grappin 7 dont la partie supérieure, d'un diamètre inférieur à celui du manchon, peut coopérer par emmanchement avec celui-ci lorsque le câble est rétracté.

2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le grappin 7 est muni de dents articulées 8 effaçables élastiquement dans le corps central du grappin, en une position vers le haut qui permet l'introduction du corps de grappin dans un orifice et une position vers le bas qui en permet l'extraction, le repli vers cette position pouvant être interdit ou autorisé par un dispositif de blocage 33,34 de l'articulation des dents, actionné par télécommande.

3. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sur un support 11 au sol un entonnoir 10 à axe vertical dont le diamètre extérieur correspond à la précision de positionnement horizontal attendue pour le dirigeable en approche pilotée vers l'amarrage.

4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entonnoir 10 est doté en périphérie d'un pare-chocs 12 de forme torique.

5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon 4 lié en rotule à la carène est doté de moyens de rappel élastique 21 vers la position verticale, avec amortissement.

6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon 4 lié en rotule à la carène est doté d'une échancrure 23 dirigée vers l'arrière et en ce qu'une poulie 24 enserre le câble de grappin, cette poulie étant rappelée vers l'arrière par un câble auxiliaire 25 à la disposition du pilote.

7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support 11 au sol est un véhicule 13.

8. Système selon l'une des dispositions précédentes, caractérisé en ce que le support 11 est constitué par un colis transportable par le dirigeable.

9. Procédé d'amarrage au sol utilisant le système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dirigeable, arrivant au dessus de l'entonnoir avec le câble de grappin partiellement dévidé, plonge le grappin dans l'entonnoir par réduction de la sustentation ou par dévidement du câble, jusqu'à ouverture des dents du grappin au delà de l'orifice de l'entonnoir, le câble étant ensuite rétracté jusqu'à emmanchement du grappin dans le manchon.