FR2812856A1 - Structure de dirigeable rigide a geometrie variable carcasse de dirigeable formee d'elements tenseurs et de poutres preformees flexibles - Google Patents

Structure de dirigeable rigide a geometrie variable carcasse de dirigeable formee d'elements tenseurs et de poutres preformees flexibles Download PDF

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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
    • B64B1/08—Framework construction

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Abstract

Structure légère et rigide travaillant principalement en tension par l'action d'éléments tenseurs sur des poutres flexibles et formant la carcasse d'un dirigeable.L'invention concerne une structure de forme adaptée aux dirigeables assurant une résistance importante aux contraintes et une déformation contrôlée. Elle assure une déformation contrôlée pour assurer une résistance mécanique due aux frottements de l'air, pour améliorer l'aérodynamisme suivant chaque régime de vol, et pour modifier le volume interne du dirigeable augmentant sa capacité d'emport.Elle est constituée de poutres travaillant en flexion, préformées et solidarisées les unes avec les autres par des fixations dont certaines sont mobiles et d'autres rigides, l'ensemble mis en sollicitation par des éléments tenseurs, comme le fait la corde d'un arc. Le dispositif selon l'invention est destiné aux structures de dirigeables mais pourra être aussi destiné à tout autre type de structures portantes non volantes.

Description

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DESCRIPTION La structure d'un dirigeable rigide est habituellement faite pour ne travailler qu'en compression, d'où un poids pénalisant son potentiel d'emport. Plus la capacité du dirigeable sera bonne pour résister aux sollicitations extérieures, plus son poids sera important. Le meilleur compromis poids/résistance, entre autres, étant actuellement la structure des dirigeables souples gonflables mais ne permettant pas d'obtenir des performances intéressantes d'emport et de résistance aux déformations pour de grandes dimensions.
La présente invention concerne une structure légère de dirigeable rigide travaillant principalement en tension et permettant une solidité importante et une déformation contrôlée pour un poids faible. Cette structure a la particularité de mieux résister aux déformations sans se rompre, que les structures actuellement proposées et de se modifier géométriquement.
La structure selon l'invention permet d'améliorer le compromis poids/résistance pour de grandes dimensions, d'assurer une résistance mécanique aux forces de frottement de l'air, l'aérodynamisme suivant chaque régime de vol, de modifier le volume interne de l'aéronef et donc sa capacité d'emport. Elle comporte selon une première caractéristique, un ensemble de poutres flexibles préformées et de formes arquées, chacune étant mise en sollicitation par un ou plusieurs câbles ou tout autre système rigide ou souple transmettant des efforts (ex : biellette, bielle, tige, etc... ), comme le fait la corde d'un arc courbant sous sa force sa tige flexible. Chaque poutre flexible préformée et arquée grâce à la tension d'un ou plusieurs câbles ou d'autres systèmes sera solidaire de la poutre voisine, l'ensemble formant un contenant ayant une forme adaptée pour les dirigeables. Un asservissement statique ou dynamique pouvant régler à volonté la tension des câbles ou d'autres systèmes, afin d'améliorer ou les caractéristiques mécaniques ou les caractéristiques aérodynamiques ou faire varier le volume de la structure totale, ou l'ensemble de ces caractéristiques au cours de l'utilisation du dirigeable.
Selon les modes particuliers de réalisation - La section des poutres peut adopter des formes différentes (ex : ronde, carrée, en 1, etc..), la section de chaque poutre peut être creuse ou pleine. (ex : tube rond ou carré, etc... ), chaque poutre pourra avoir une seule section ou une section différente le long de sa génératrice, chaque poutre pouvant avoir un seul profil ou un profil varié le long de sa génératrice, - Chaque poutre pourra être construite en un seul élément ou en plusieurs éléments, le nombre de poutres constituant la structure pourra être quelconque,
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chaque poutre pourra être solidaire de(s) autre(s) par des liaisons rigides ou non, la liaison entre les poutres sera de type pivotante en chacune de leur extrémité ou en différentes parties de chaque poutre, les poutres pourront être constituées de plusieurs parties, articulées entre elles. La longueur des poutres peut aller de 0 à 1 mètres, à plusieurs centaines de mètres et avoir différentes longueurs les unes par rapport aux autres, - Le matériau employé pour la fabrication des poutres peut être de nature composite ou à base de fibres de carbone, ou de fibres de verre, ou d'aramide ou d'autres matériaux ou un mélange de plusieurs de ces fibres, les poutres composites pourront être de type précontraints, - Les câbles joignant chaque poutre pourront être mis sous tension par des moyens d'asservissement servant à modifier la tension des câbles, la tension des câbles pourra être variable, les câbles pourront être mis sous tension dès leur fixation sur les poutres ou après montage, les câbles pourront être mis sous tension de manière statique ou dynamique, l'asservissement dynamique sera de type mécanique ou hydraulique ou électrique ou une combinaison de ces différents types. Cette asservissement servant à modifier la tension des câbles ou éléments transmettant les efforts, et d'agir sur le dirigeable dans son sens longitudinal ou radial ou transversal ou l'ensemble de ces sens à la fois. Les câbles pourront être en carbone ou en verre, ou aramide ou d'autres matériaux, Les dessins annexés illustrent l'invention à titre d'exemple non limitatif La figure 1 représente en coupe un des modèles de l'invention.
La figure 2 représente en coupe une des liaisons possibles entre chaque poutre. La figure 3 représente en coupe une vue de l'ensemble poutre et liaison La figure 4 représente un ensemble de sections possibles d'une poutre.
La figure 5 représente un exemple de poutre composée de plusieurs parties. La figure 6 représente une liaison flexible possible entre plusieurs poutres.
En référence à ces dessins, la figure 1 représente un ensemble de poutres reliées entre elles par des liaisons (2) rigides ou souples ou les 2 à la fois sur une même poutre. Sur la figure 2, sont représentés les liaisons entre les poutres , avec un système non limitatif d'asservissement de câbles ou d'autres systèmes. Symbole de dispositif (3) assurant la tension des câbles dynamiquement.
La structure selon l'invention sert à formé la carcasse d'un dirigeable quelque soit sa dimension mais pourrait aussi servir à d'autres types de construction, comme par exemple dans le domaine naval (coques de bateaux, mats), en architecture (structure d'immeubles) ou de ponts, ou tout autre type de structure portante.
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Claims (1)

    REVENDICATIONS 1) L'invention concerne une structure légère formant une carcasse de dirigeable et permettant de résister aux fortes sollicitations grâce au principe de flexion des poutres et de tension des câbles ou tout autre système transmettant les efforts , cette carcasse étant formée entre autres de plusieurs poutres solidarisées entre elles en différents points par différents types de liaisons (rigides, semi-rigides, souples, pivotantes). Cette structure légère est caractérisée par un ensemble, en quantités et en longueurs quelconques, de poutres et de câbles (ou tout autre élément transmettant les efforts), ces mêmes câbles travaillant et étant asservis en tension, 2) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que chaque poutre pourra être construite en une seule partie soit d'un seul tenant ou composée de plusieurs parties solidarisées entre elles, 3) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée par une sollicitation de ses poutres par des câbles travaillant en tension, 4) la structure légère selon la revendication 1 pourra être caractérisée par la mise en tension dynamique ou statique par des éléments tenseurs (ex: câbles ou bielles, ect...). Symbole du dispositif (3) assurant la tension des câbles dynamiquement. de câbles, ou de bielles, ou de tout autre système de transmission des efforts par des asservissements, 5) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que le matériau employé pour les poutres peut être de nature composite et à base de fibres de carbone ou de verre ou d'aramide ou un mélange de ces différents matériaux ou d'autres matériaux, 6) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que les poutres composites pourront être de type précontraint et en ce que les poutres composites pourront être composées de plusieurs parties et dont certaines parties pourront être de type précontraint, 7) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que certains câbles pourront être asservis et d'autres non, et en ce que les câbles pourront être en carbone ou en verre ou en aramide ou d'autres matériaux, 8) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que la longueur des poutres peut aller de 0 à 1 mètre, à plusieurs centaines de mètres et en ce qu'elle pourra avoir des poutres de différentes longueur les unes par rapport aux autres, <Desc/Clms Page number 4>
  1. 9) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que l' asservissement dynamique sera de type mécanique, ou hydraulique, ou électrique. Cette asservissement dynamique pourra être une combinaison de ces différents types. Les asservissements dynamiques ou statiques serviront à modifier la tension des câbles ou éléments transmettant les efforts, à actionner les différents éléments agissant sur les câbles situés dans les sens longitudinaux ou radiaux ou transversaux ou sur l'ensemble de ces différents sens, 10) la structure légère selon la revendication 1 est caractérisée en ce que la liaison entre les poutres sera de type pivotante en chacune de leur extrémité ou en différentes parties de chaque poutre , et en ce que les liaisons joignant les différents composants de cette structure légère pourront être de différents types (rigides ou souples) et de type rigide entre certaines parties des poutres pour des poutres constituées de plusieurs parties, les autres parties de ces mêmes poutres pouvant avoir des liaisons souples ou pivotantes,
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233768A1 (de) * 1991-04-18 1993-10-14 Zeppelin Luftschiffbau Luftschiff mit einem aus einer Reihe von Querspanten und Längsträgern bestehenden Traggerüst
WO1999024315A2 (fr) * 1997-11-06 1999-05-20 Lockheed Martin Corporation Vehicule aerien a flottaison partielle
US5938150A (en) * 1995-10-27 1999-08-17 King; Randy J. Kite with an adjustable airfoil and removable surface

Patent Citations (3)

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