FR2826335A1

FR2826335A1 - Hot air balloon heated by the sun comprising valve to control lift and descent and propulsion wings operated by pilot in prone position beneath the balloon

Info

Publication number: FR2826335A1
Application number: FR0108316A
Authority: FR
Inventors: Janick Simeray
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2002-12-27

Abstract

The hot air balloon comprises an envelope (1) made from black plastic panels between 10 and 20 microns thick, welded or stuck together with adhesive strips. It has a lightweight metal (e.g. aluminum) ring (8) at the bottom to which a harness (2) for a prone pilot is attached. The hot air balloon comprises an envelope (1) made from black plastic panels between 10 and 20 microns thick, welded or stuck together with adhesive strips. It has a lightweight metal (e.g. aluminum) ring (8) at the bottom to which a harness (2) for a prone pilot is attached. An altitude control valve (3) at the top and a ground cable (7) both controlled by the pilot are also attached to the balloon. The pilot has a pair of wings attached to his arms for propelling the balloon and he controls the altitude valve and ground cable with his foot.

Description

L'invention concerne la réalisation d'une montgolfière d'agrément fonctionnant sur la base de la seule énergie solaire. The invention relates to the production of a pleasure balloon operating on the basis of solar energy alone.

Au même titre que le deltaplane est une simplification de l'avion ou du planeur, apportant plaisir sportif et de liberté, au même titre que le parapente est une optimisation agrémentant le parachute, la présente montgolfière est une simplification et une optimisation de la montgolfière à brûleur. In the same way that hang gliding is a simplification of the plane or glider, bringing sporting pleasure and freedom, in the same way that paragliding is an optimization embellishing the parachute, this hot air balloon is a simplification and an optimization of the balloon to burner.

La montgolfière selon l'invention est destinée à sustenter un individu seul, maintenu dans un harnais, sous une enveloppe étanche, remplie d'air, chauffée par le soleil. The hot air balloon according to the invention is intended to support a single individual, held in a harness, under a sealed envelope, filled with air, heated by the sun.

Ainsi exposée au soleil l'enveloppe noire piège un volume d'air dont la température est maintenue supérieure à celle de l'air ambiant, et la densité maintenue inférieure. Thus exposed to the sun, the black envelope traps a volume of air whose temperature is maintained higher than that of the ambient air, and the density maintained lower.

Selon l'invention la montgolfière est sécurisée. According to the invention, the hot air balloon is secure.

- Ainsi le vol captif stationnaire ou à altitude régulée est privilégié. La montgolfière intègre donc un dispositif de régulation d'altitude, automatique, contrôlable par le pilote. - Thus captive hovering or at controlled altitude is preferred. The hot air balloon therefore incorporates an automatic altitude control device, controllable by the pilot.

Selon l'invention l'ergonomie de la montgolfière est optimisée. According to the invention the ergonomics of the balloon is optimized.

- Un dispositif oriente le pilote dans le sens de la marche, quand la montgolfière vole au gré du vent à altitude régulée. - A device directs the pilot in the direction of travel when the hot air balloon flies with the wind at a regulated altitude.

- Le pilote est en position horizontale, dans un harnais de type aile delta. - The pilot is in a horizontal position, in a delta wing type harness.

- Le pilote se déplace et s'oriente en battant avec des ailes suspendue. - The pilot moves and orientates himself while beating with suspended wings.

Selon l'invention, l'enveloppe de la montgolfière est réalisée en polyéthylène noir, d'épaisseur entre 10 et 20 microns et dont le poids est entre 10 et 20 g/m2. Selon l'invention, il est recommandé un diamètre de la montgolfière supérieur à 12 m pour porter un individu de 60 Kg plus son According to the invention, the envelope of the hot air balloon is made of black polyethylene, of thickness between 10 and 20 microns and whose weight is between 10 and 20 g / m2. According to the invention, it is recommended a diameter of the hot air balloon greater than 12 m to carry an individual of 60 Kg plus his

équipement. Le poids total de l'enveloppe est alors entre 3 et 6 kg, auquel il faut ajouter le poids du harnais. equipment. The total weight of the envelope is then between 3 and 6 kg, to which must be added the weight of the harness.

Cette enveloppe est représentée en 1 figure 1. This envelope is shown in 1 figure 1.

Comme l'état de l'art le décrit, l'enveloppe est décomposée en laies juxtaposées, assemblées par soudure et/ou par un ruban adhésif, par exemple en polyester. As the state of the art describes, the envelope is broken down into juxtaposed lays, assembled by welding and / or by an adhesive tape, for example polyester.

L'enveloppe comporte une ouverture annulaire à la base 8 figure 1, raccordée sur cerceau métallique, réalisé de préférence dans un matériau léger comme l'aluminium. The envelope has an annular opening at the base 8 in FIG. 1, connected to a metal hoop, preferably made of a light material such as aluminum.

Le principe de la jonction associe de préférence deux éléments : un câble circulaire, autour duquel chaque extrémité de laie se replie pour être recollée à elle même, un cerceau à gorge dans laquelle le câble vient se loger et se verrouiller. The principle of the junction preferably combines two elements: a circular cable, around which each end of the strip folds up to be glued to itself, a grooved hoop in which the cable is received and locked.

Selon l'invention le passager est suspendu par le harnais au cerceau. Ce harnais le maintient en position horizontale, prend sous la poitrine et sous les aines, et permet de se redresser partiellement. A ce titre l'invention comporte donc un harnais 2 relié au cerceau 8 comportant au moins deux brassières et deux courroies de maintien des jambes
Une montgolfière à air présente une géométrie variable en fonction de la quantité d'air chaud qu'elle confine et de sa température, donc également en fonction de sa portance. According to the invention, the passenger is suspended by the harness from the hoop. This harness keeps it in a horizontal position, takes under the chest and under the groin, and allows to partially straighten. As such, the invention therefore comprises a harness 2 connected to the hoop 8 comprising at least two bras and two leg support straps
An air balloon has a variable geometry depending on the amount of hot air it confines and its temperature, so also according to its lift.

De diamètre maximum quand elle contient la quantité d'air chaud maximum, la distance du pilote au sommet et alors minimum. La portance est alors maximum. Maximum diameter when it contains the maximum quantity of hot air, the distance from the pilot to the summit and then minimum. The lift is then maximum.

Cela est décrit par les figure 1 et 2. This is described in Figures 1 and 2.

Quand l'air est moins chaud, la quantité piégée est moindre, le diamètre diminue et la distance du pilote au sommet est alors supérieure. When the air is less hot, the quantity trapped is less, the diameter decreases and the distance from the pilot to the summit is then greater.

Les montgolfières traditionnelles à air chaud disposent d'une soupape au sommet pour libérer rapidement de l'air et réduire la portance. Traditional hot air balloons have a valve at the top to quickly release air and reduce lift.

Selon l'usage cette soupape 3 est reliée car un câble au pilote, celui ci peut alors réduire la portance en tirant sur le câble qui commande l'ouverture de la-dite soupape. According to use, this valve 3 is connected because a cable to the pilot, the latter can then reduce the lift by pulling on the cable which controls the opening of the said valve.

La montgolfière à air s'allongeant quand elle se vide, cela complique la commande qui devient réactive. The air balloon lengthening when it empties, this complicates the control which becomes reactive.

Sécurisation du vol :
Selon une première caractéristique originale de l'invention il est réalisé une commande par câble 4 de l'ouverture de la soupape qui ne dépend pas ou peu de l'allongement consécutif de la montgolfière, et donc qui rend cette commande simplement proportionnelle. Flight security:
According to a first original characteristic of the invention, there is provided a cable control 4 for opening the valve which does not depend or little on the consecutive elongation of the balloon, and therefore which makes this control simply proportional.

Selon l'invention le câble 4 est relié à un câble rectangulaire rattaché en 5 aux deux cotés de la montgolfière aboutissant au câble de commande 7. According to the invention, the cable 4 is connected to a rectangular cable attached at 5 to the two sides of the hot air balloon, ending at the control cable 7.

Le câble rectangulaire se déformant de concert avec la montgolfière, il assure une compensation de l'allongement, ce qui rend la commande d'ouverture de la soupape 3 elle même indépendante de l'allongement. The rectangular cable deforming in concert with the hot air balloon, it provides compensation for the elongation, which makes the opening control of the valve 3 itself independent of the elongation.

Par ce premier procédé, la commande de la soupape trois est simplifiée. By this first method, the control of valve three is simplified.

Comme représenté figure 1 et 2 la soupape est simplement réalisée par une série d'ouvertures réparties en cercle autour du sommet de la montgolfière, une membrane rapportée au sommet de la montgolfière comportant un orifice en son centre, et enfin un câble 4 relié au sommet de la dite montgolfière. As shown in Figure 1 and 2 the valve is simply made by a series of openings distributed in a circle around the top of the balloon, a membrane attached to the top of the balloon having an opening in its center, and finally a cable 4 connected to the top of the so-called hot air balloon.

Le fait de tirer sur 4 dégage le sommet de l'orifice et l'air chaud s'échappe alors par les ouvertures puis l'orifice. Pulling on 4 releases the top of the orifice and the hot air then escapes through the openings and then the orifice.

La surface de l'ouverture détermine la force à exercer pour ouvrir la soupape, pour une ouverture de 1 m2 il faut tirer l'équivalent de p, 5 kg. The surface of the opening determines the force to be exerted to open the valve, for an opening of 1 m2 it is necessary to pull the equivalent of p, 5 kg.

Régulation d'altitude du Vol
Selon l'invention la commande d'ouverture se poursuit par un câble 7. Flight altitude control
According to the invention, the opening command is continued by a cable 7.

Selon l'invention ce câble est pesant, et une partie repose au sol. According to the invention this cable is heavy, and part rests on the ground.

Ainsi, selon l'invention si la montgolfière monte, elle soulève le câble qui vient peser sur la commande d'ouverture de la soupape. A partir de 0.5 kg par exemple, la soupape s'ouvre et la montgolfière descend, ce qui soulage la commande et referme la soupape. Thus, according to the invention if the hot air balloon rises, it raises the cable which comes to weigh on the valve opening control. From 0.5 kg, for example, the valve opens and the balloon descends, which relieves the control and closes the valve.

Cela décrit le principe de régulation d'altitude. This describes the principle of altitude control.

Selon l'invention le câble 7 est réalisé dans un matériau pesant et particulièrement glissant. On préconise par exemple un tube de téflon souple, ou un tube de nylon. According to the invention the cable 7 is made of a heavy and particularly slippery material. We recommend for example a flexible teflon tube, or a nylon tube.

Pour se maintenir à une altitude de 10 m on prendra un câble de 20 m pesant un kilogramme. L'ouverture de la soupape est alors déclenchée à 10 m soit 0.5 kg. To maintain an altitude of 10 m, take a 20 m cable weighing one kilogram. The opening of the valve is then triggered at 10 m or 0.5 kg.

L'altitude est maintenue même si le vent entraîne la montgolfière. Dans ce cas le câble traîne et une partie de son poids est ainsi maintenu au sol. Cela justifie le choix d'un matériau glissant. The altitude is maintained even if the wind drives the hot air balloon. In this case the cable drags and part of its weight is thus kept on the ground. This justifies the choice of a slippery material.

Selon l'invention il est recommandé de doubler le câble de commande de la soupape par un câble direct aboutissant une poignée de secours, afin de renforcer le niveau de sécurité. According to the invention it is recommended to double the valve control cable with a direct cable leading to an emergency handle, in order to reinforce the level of security.

Vol captif. Captive flight.

C'est un dérivé du vol à altitude régulée. A l'extrémité de 7 est pendu un lest de plus de 1 kg, ou une ancre, dés que la montgolfière dérive, la soupape est ouverte et la montgolfière est prisonnière. It is a derivative of flight at regulated altitude. At the end of 7 hangs a ballast of more than 1 kg, or an anchor, as soon as the balloon drifts, the valve is open and the balloon is trapped.

Orientation du pilote :
Le principe de la montgolfière étant de dériver librement au grés du vent, le confort et la sécurité du pilote impose qu'il soit orienté dans le sens d'avance. Pilot orientation:
The principle of the hot air balloon being to drift freely according to the wind, the comfort and the safety of the pilot imposes that it is oriented in the direction of advance.

Ainsi selon l'invention le câble 7 traîne pendant ce déplacement. Thus according to the invention the cable 7 drags during this movement.

Selon l'invention le câble 7 est guidé et coulisse le long d'une des jambes du pilote, ainsi la traînée impose un couple d'orientation au niveau de la jambe du pilote en la tirant vers l'arrière, ce qui l'oriente automatiquement dans le sens de la marche. According to the invention the cable 7 is guided and slides along one of the pilot's legs, so the drag imposes an orientation torque on the pilot's leg by pulling it backwards, which directs it automatically in the direction of travel.

Il est décrit un exemple sommaire de réalisation de ce guidage en 6 figure 4, un étui de cheville comporte 2 anneaux que traverse le câble 7. A summary embodiment of this guide is described in 6 in FIG. 4, an ankle case has 2 rings through which the cable 7 passes.

Pilotage de l'altitude du décollage et de l'atterrissage. Controlling the altitude of takeoff and landing.

Pour monter le pilote doit maintenir fermée la soupape, et supporter par lui-même le poids du câble. Ceci est réalisable en pinçant du pieds droit le câble dans l'étui 6 et en montant les jambes à l'horizontale. La soupape est alors maintenue fermée, et la montgolfière peut s'élever au delà de l'altitude de régulation. To mount the pilot must keep the valve closed, and bear the weight of the cable by itself. This can be done by pinching the cable in the holster 6 with your right feet and mounting the legs horizontally. The valve is then kept closed, and the balloon can rise above the regulation altitude.

Pour descendre ou atterrir, le pilote pince le câble 7 et se redresse ce qui ouvre la soupape en grand et prépare le pilote à la position debout. La montgolfière se vide descend et le pilote se reçoit sur ses pieds. To descend or land, the pilot pinches the cable 7 and straightens which opens the valve wide and prepares the pilot for the standing position. The hot air balloon empties and the pilot receives himself on his feet.

Cela est montré figure 2. This is shown in Figure 2.

Déplacement ;
Le défaut de la montgolfière est son incapacité à se piloter. Pour pallier se défaut et grâce à la légèreté de la montgolfière solaire, selon l'invention la montgolfière comporte deux ailes suspendues 32 figure 3 brassées par le pilote. Displacement;
The fault of the hot air balloon is its inability to fly. To compensate for this defect and thanks to the lightness of the solar hot air balloon, according to the invention the hot air balloon comprises two suspended wings 32 FIG. 3 stirred by the pilot.

Ce sont par exemple deux manches ou brassières prolongées par une membrane ou un film de polyéthylène tendu sur une tige en fibre de verre ou en carbone recourbée. These are, for example, two sleeves or brassieres extended by a membrane or a polyethylene film stretched over a bent fiberglass or carbon rod.

Le pilote enfile les bras dans les dites manches ou brassières. The pilot puts his arms in said sleeves or bras.

Afin de soulager le pilote, les ailes sont reliées par des suspentes 31 au cerceau 8. Tous les mouvements dans plan horizontal sont libres et le pilote brasse dans la direction voulue. In order to relieve the pilot, the wings are connected by lines 31 to the hoop 8. All the movements in the horizontal plane are free and the pilot stirs in the desired direction.

Les suspentes 31 suspendent les ailes 32 pendant les phases d'ascension ou d'atterrissage ou tout moment ou le pilote doit disposer de ses mains. The lines 31 suspend the wings 32 during the ascent or landing phases or any time when the pilot must have his hands.

Ainsi il a été décrit le principe d'une montgolfière solaire ergonomique sécuritaire, écologique, économique et ludique. Thus, the principle of an ergonomic, ergonomic, ecological, economical and fun solar hot air balloon has been described.

Elle est destinée au plaisir de voler, à la découverte de la nature, à parcourir de grands espaces... It is intended for the pleasure of flying, discovering nature, exploring large spaces ...

Elle re-dynamise et démocratise le plaisir de la montgolfière. It re-energizes and democratizes the pleasure of hot air ballooning.

Claims

Claims 1) Solar hot-air balloon intended for the human flight of safety, ergonomic, piloted, airship, characterized in that - its envelope (1) is made from spindles in black polyethylene, - the spindles converge and roll up on a hoop (8), - it comprises a harness (2) for suspending the pilot which keeps it in a horizontal position, attached to said hoop (8) - it comprises a valve (3) at the top, for controlling the altitude , - the valve opening control is made insensitive to deformations of the envelope, it is transmitted by a cable (4), - the opening of the valve transmitted by the cable (7) is controlled by the foot of the pilot, - the said cable (7) regulates the altitude of the hot air balloon, - the said cable (7) transmits the takeoff or landing command of the pilot, - the said cable (7) directs the pilot in the direction of travel - two wings (32) stirred by the pilot direct the balloon.

2) solar hot air balloon according to claim 1 characterized in that the opening command is transmitted by a rectangular cable, a top (4) is connected to said valve (3), two peaks at the sides (5) of the hot air balloon and the fourth to the control cable (7).

3) Hot air balloon according to claim 2 characterized in that the altitude control cable (7) is heavy, that a part rests on the ground and that the suspended fraction maintains the said valve (3) ajar.

4) Hot air balloon according to claim 2 characterized in that the heavy cable (7) trailing on the ground slides in at least one ring secured to a case (6) fixed to the pilot's foot, pulls the pilot's foot rearward and directs the pilot in the direction of advancement of the balloon.

5) Hot air balloon according to claim 2 characterized in that the said cable (7) guided in the case (6) pinched by the other foot of the pilot transmits a. traction which controls the opening of the valve (3) and consequently the landing of the balloon.

6) Hot air balloon according to claim 2 characterized in that the said cable (7) guided in the case (6) pinched by the other foot of the pilot no longer weighs which controls the closing of the valve (3) and by therefore the elevation of the hot air balloon.

7) Hot air balloon according to claim 1 characterized in that the two wings (32) - are connected by lines (31) to the base ring (8) and - are made from a membrane stretched over a curved rod, and - have bras in which the pilot can put his arms on.