FR2914905A1

FR2914905A1 - Hydro-dirigeable

Info

Publication number: FR2914905A1
Application number: FR0702720A
Authority: FR
Inventors: Ivar Rex Christian Houcke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-10-17

Abstract

L'invention est un véhicule de transport évoluant à la surface d'un plan d'eau.L'inconvénient majeur des dirigeables tient dans leur instabilité face aux turbulences atmosphériques. Les hydroptères de leur côté ne peuvent dépasser certaines dimensions étant donnés les efforts rédhibitoires que subissent leur plans porteurs (hydrofoils).Ces véhicules sont en général propulsés par des moteurs diesel qui consomment un carburant et rejettent du C02.L'hydro-dirigeable emprunte aux dirigeables et hydroptères, son système de propulsion étant alimenté par ses capteurs photovoltaïques et éoliens. Il se compose :- d'un ballon gonflé d'un gaz plus léger que l'air qui soulève pour partie l'ensemble (A)- d'une nacelle dédoublée en deux parties latérales situées sur les flancs inférieurs du ballon (B)- de deux flotteurs latéraux équipés de plans porteurs (C)- d'un pont qui relie ces deux flotteurs et qui constitue la sous face de la nacelle (D)- de capteurs photovoltaïques souples en face supérieure du ballon (E)- d'éoliennes à axe vertical implantées sur les flotteurs (F)- de moteurs à hélices rotatives immergées, utilisant l'énergie solaire et éolienne transformée en électricitéL'hydro-dirigeable « s'appui » sur l'eau grâce à ses flotteurs et « soulage » ses plans porteurs grâce à son ballon. Rapide lorsque déjaugé, il exploite sa surface exposée pour assurer sa propulsion, sans exiger de carburant ni produire de rejets.

Description

/4 La présente invention est un véhicule de transport évoluant à la

surface d'un plan d'eau. Il existe des véhicules plus légers que l'air, qui exploitent le principe d'Archimède dans l'air : des dirigeables dont le ballon, gonflé d'un gaz plus léger que l'air, permet de soulever enveloppe, nacelle et système de propulsion. L'enveloppe est rigide ou souple avec armatures. La nacelle accueille passagers et fret éventuel. La propulsion est assurée par moteur à essence ou au diesel actionnant des hélices rotatives. Ces véhicules présentent un inconvénient majeur : leur dimension nécessairement grande les rend instables, en particulier en cas de turbulence atmosphérique.

II existe par ailleurs des bateaux. Leur coque exploite le principe d'Archimède dans l'eau pour flotter. Passagers et fret éventuel peuvent investire l'intérieur de la coque ainsi que sa face supérieure : le pont. La propulsion est assurée soit par un gréement pour s'appuyer sur le vent (voilier) soit par moteur à essence ou diesel actionnant une hélice rotative immergée.

Certains bateaux disposent en outre de plans porteurs immergés en partie basse de leur coque (hydrofoils). En exploitant l'effet de portance d'ailes dans l'eau lorsque le véhicule est en mouvement, tout ou partie de la coque peut être élevée au-dessus du niveau de l'eau (déjauger). Ils s'affranchissent ainsi des efforts et turbulences (vagues) exercés par l'eau, qui constituent le principal frein à la prise de vitesse du véhicule. La principale limite des hydroptères réside dans leur dimension. Les efforts sur les plans porteurs augment avec le poids du véhicule dans des proportions telles, que la fabrication de plans porteurs de résistance mécanique suffisante n'est actuellement pas possible pour de grands bateaux.

L'invention ici décrite est un véhicule empruntant aux dirigeables ainsi qu'aux hydroptères, associé à un système de propulsion électrique avec capteurs solaires et éoliens. Il se compose : d'un ballon gonflé d'un gaz plus léger que l'air qui soulève pour partie l'ensemble (A) d'une nacelle, qui en comparaison de celle d'un dirigeable traditionnel située en sous face du ballon est ici dédoublée en deux parties latérales quelque peu remontées sur les flancs du ballon (B) de deux flotteurs latéraux équipés de plans porteurs et capable de contenir un ballaste liquide (C) d'un pont qui relie ces deux flotteurs et qui constitue la sous face de la nacelle (D) /4 de capteurs photovoltaïques souples qui couvrent pour partie la face supérieure du ballon et de la nacelle (E) d'éoliennes à axe vertical implantées sur les flotteurs (F) de moteurs à hélices rotatives immergées, utilisant l'énergie solaire et 5 éolienne transformée en électricité A l'arrêt, les deux flotteurs sont pour partie immergés. Lors de la mise en route de la propulsion par hélices, la prise de vitesse permet aux plans porteurs de compléter la portance du ballon et de ne laisser immergés que plans porteurs et hélices propulsives.

10 Lorsqu'une stabilité accrue est nécessaire (en cas de conditions atmosphériques défavorables par exemple) on réduit la vitesse des moteurs pour replonger partiellement les flotteurs dans l'eau. En outre on les rempli d'eau (ballaste liquide) pour remonter encore la ligne de flottaison et ainsi la stabilité. Le ballon offre une surface importante et bien exposée au soleil pour être équipée de 15 plusieurs dizaines de mètres carrés de capteur photovoltaïques qui fournissent l'essentiel de l'énergie nécessaire au fonctionnement des moteurs à hélices. Un complément d'électricité est fourni par des éoliennes implantées sur les flotteurs. Celles-ci, à axe vertical, sont mises en mouvement par le vent quelque soit sa direction, sans engendrer d'efforts latéraux susceptibles de freiner ou de renverser le 20 véhicule. L'hydro-dirigeable s'appui sur l'eau grâce à ses flotteurs et soulage ses plans porteurs (en limitant efforts et sollicitations mécaniques) grâce à son ballon. Rapide lorsque déjaugé, il exploite sa surface exposée pour assurer sa propulsion, sans exiger de carburant ni produire de rejets.

25 La Figure 1 présente une perspective de l'hydro-dirigeable ; les figures 2, 3 et 4 représentent le véhicule respectivement de face, de côté et de dessus. La figure 5 est une perspective des éléments structurels de l'ensemble. La réalisation du véhicule ici présenté passe par les mêmes étapes que celle d'un navire. A ce titre, l'exécution doit succéder à l'élaboration d'un dossier projet . A 30 partir d'un schéma architectural on procède à l'évaluation des espaces , la recherche du déplacement , on fixe les caractéristiques de la carène et on détermine l'appareille propulsif . Seul de nombreux allers-retours entre ces différentes étapes permettent l'élaboration du dossier projet et l'identification des dimensions définitives.

35 Les dessins ici présentés ne correspondent ainsi qu'au schéma architectural habituellement réalisé sans échelle. /4 L'échelle est donc ici donnée à titre indicatif : le dimensionnement des différents constituants d'un hydro-dirigeable restant à concevoir. Sa réalisation est quoiqu'il en soit envisageable par un système à ossature + peau : armatures structurelles en fibre de carbones moulées (cf. Figure 5 : écorché 5 structurel) nappage des armatures des peaux appropriées à l'élément dans le quel elle évolue, en distinguant : ^ Ballon (A) ^ Nacelle (B) 10 ^ Flotteurs (C) Le modèle présenté, relativement petit (27 mètres de long) correspond à un prototype dont l'objectif est de valider le comportement hydrodynamique et aérodynamique d'un tel véhicule sans prétention de déplacement de fortes charges. Une application intéressante consisterait à réaliser ce type de véhicule en de plus 15 grande proportions de manière à pouvoir l'utiliser pour le transport de fret ou de passagers. Plus rapide que les bateaux traditionnels (tout comme les hydroptères) il ne serait pas restreint à de faibles charges. Doté de moteurs utilisant de l'électricité d'origine photovoltaïque, ce mode de transport serait en outre économique et non polluant.

Claims

REVENDICATIONS

1) Véhicule caractérisé par l'association d'un ballon gonflé de gaz plus léger que l'air (A), à une structure flottante sur l'eau à deux coques (B, C et D),

2) Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par l'équipement des coques de plans porteurs permettant le déjaugeage au-delà d'une certaine vitesse..

3) Véhicule selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le recours aux énergies solaires et éoliennes pour assurer, pour tout ou partie, sa propulsion.

4) Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par la possibilité des flotteurs de contenir de l'eau faisant office de ballaste.