FR2666668A1

FR2666668A1 - Altitude control appliance for a winged vehicle in ground effect

Info

Publication number: FR2666668A1
Application number: FR9011279A
Authority: FR
Inventors: Tomishige Osako
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-03-13
Anticipated expiration: 1996-09-12
Also published as: SE467775B; GB2247216B; SE9002814L; CA2025233A1; GB2247216A; SE9002814D0; GB9018217D0; FR2666668B3

Abstract

An altitude control appliance intended for a winged vehicle in ground effect (10) using the ground effect produced between the fuselage and the wings and the surface of the water in order to fly at very low altitude above the surface of the water, characterised in that it comprises a sensor (20) kept in permanent contact with the surface of the water during flying and intended to send information on the distance between the surface of the water and the fuselage to a system (18) for manoeuvring the vehicle (10); and a link means (12) intended to link the sensor (20) mechanically to the vehicle; an elevator device controlled by the manoeuvring system being actuated depending on the information from the sensor (20) on the distance between the surface of the water and the fuselage in order to allow the vehicle to fly while keeping a constant distance between the surface of the water and the fuselage. The sensor (20) can be mounted in a float (16) and the mechanical link means may consist of a telescopic arm or a cable which can be wound up.

Description

Appareil de contrôle d'altitude pour véhicule ailé à effet de sol LaAltitude control device for winged ground effect vehicle La

présente invention concerne un appareil de contrôle d'altitude destiné à un véhicule ailé qui se The present invention relates to an altitude control device for a winged vehicle which is

déplace par effet de sol.moves by ground effect.

Plus particulièrement, cette invention se rap- More particularly, this invention relates to

porte à un appareil de contrôle d'altitude pour ce type door to an altitude control device for this type

de véhicule ailé qui vole à très basse altitude en uti- winged vehicle that flies at very low altitude in use

lisant l'effet de sol produit entre le fuselage et les ailes et la surface de l'eau, et permettant de faire entrer dans la catégorie des vaisseaux ou navires selon reading the ground effect produced between the fuselage and the wings and the surface of the water, and making it possible to enter into the category of vessels according to

les lois et réglementations en vigueur au Japon. the laws and regulations in force in Japan.

Hormis les moyens de transport au sol classiques, les moyens de transport au sol classiques sont utilisés pour l'acheminement de personnes et de marchandises tels Apart from conventional ground transportation, conventional ground transportation is used for the transportation of people and goods such

que les moyens de transport sur eau comprenant diffé- that means of transport on water comprising different

rents types de vaisseaux et des moyens de transport aériens comprenant les aéronefs (avions), hélicoptères et dirigeables Les moyens de transport sur eau et par air jouent des rôles très importants dans la liaison entre les principales îles avec les îles éloignées dans rents types of vessels and air transport including aircraft (planes), helicopters and airships Water and air transport play very important roles in the connection between the main islands with the distant islands in

un pays comme le Japon et entourées de mer. a country like Japan and surrounded by sea.

Il est bien connu qu'un vaisseau de grande taille est capable de transporter des passagers et des marchandises en grand nombre ou en grande quantité à la fois mais ne peuvent se déplacer avec une rapidité suffisante Pour répondre à cet inconvénient, des propositions variées ont été soumises telles que l'utilisation d'un mécanisme de propulsion par réaction du vaisseau à la place de la propulsion par hélice It is well known that a large vessel is capable of transporting passengers and goods in large numbers or in large quantities at the same time, but cannot move with sufficient rapidity. To respond to this drawback, various proposals have been made. submissions such as using a vessel reaction propulsion mechanism in place of propeller propulsion

classée en prévoyant des rotors extérieurs ou en cons- classified by providing external rotors or by

truisant une structure de vaisseau du type catamaran pour vaincre la trainelle d'ondes Cependant, ces types de vaisseaux perfectionnés se déplacent encore beaucoup trouting a catamaran-type ship structure to defeat the wave sled However, these types of advanced ships still move a lot

moins rapidement que les aéronefs.slower than aircraft.

Par ailleurs, les aéronefs bien que plus rapi- In addition, aircraft, although faster

des, présentent des limitations quantitatives importan- of, have significant quantitative limitations

tes dans le transport des passagers et des marchandises. in the transport of passengers and goods.

Dans ce but, on a construit des avions de grande capacité pour le transport de masse et un grand nombre d'entre eux sont déjà en service Ces avions de grande capacité sont cependant en général de conception complexe, consomment une grande quantité de carburant et For this purpose, we have built large capacity aircraft for mass transportation and a large number of them are already in service These large capacity aircraft are however generally of complex design, consume a large amount of fuel and

ils sont en outre soumis à des contraintes réglemen- they are also subject to regulatory constraints.

taires de sécurité, de loin plus sévères que celles s'appliquant aux vaisseaux, en raison de leur aptitude à safety covers, far more severe than those applicable to vessels, due to their ability to

voler à grande altitude.fly at great altitude.

Des propositions ont été soumises dans diffé- Proposals have been submitted in different

rents domaines pour réaliser un nouveau moyen de trans- rents areas to realize a new means of trans-

port qui combine à la fois les avantages de la capacité de transport de masse des vaisseaux et la vitesse élevée des aéronefs Parmi ces propositions, on peut citer la technique connue qui est désignée de façon générale sous l'appellation de "machines sur coussins d'air" Cette technique met en oeuvre un coussin d'air à haute pression produit entre le fuselage et les ailes d'un aéronef et le sol ou la surface de l'eau lorsque l'aéronef vole à très basse altitude, cet effet étant appelé "effet de sol" Bien que ce véhicule ailé à effet de sol soit de façon générale utilisé principalement pour les vols à très basse altitude au-dessus de la surface de l'eau telle que celle de la mer ou d'un lac, cet effet est néanmoins habituellement appelé effet de port which combines both the advantages of the mass transport capacity of the vessels and the high speed of the aircraft. Among these proposals, mention may be made of the known technique which is generally referred to as "cushioned machines". air "This technique uses a cushion of high pressure air produced between the fuselage and wings of an aircraft and the ground or surface of the water when the aircraft is flying at very low altitude, this effect being called "ground effect" Although this winged ground effect vehicle is generally used primarily for flights at very low altitudes above the surface of the water such as that of the sea or a lake, this effect is nevertheless usually called the

sol et non pas effet d'eau.soil and not water effect.

Les véhicules utilisant l'effet de sol précité y comprennent également les véhicules à coussin d'air Ces derniers sont classés en deux catégories: le système aérostatique et le système aérodynamique Le premier type se rapporte à des moyens de transport du type des aéroglisseurs dans lesquels de l'air à haute pression est amené positivement dans l'espace défini entre le dessous du corps et la surface de l'eau ou sol et qui est entouré par la jupe ou paroi latérale du véhicule soulevant ainsi le corps légèrement au-dessus de la surface de l'eau Par ailleurs, ce dernier type se rapporte au véhicule à effet de sol lui-même dont il est fait état ici et qui vole comme un avion en utilisant la portance produite au niveau des ailes lorsqu'il se déplace et qui est de façon générale classé selon la configuration en type "à ailes de pression dynamique", en type à "écoulement canalisé" et en type "oiseau de mer". Le véhicule à effet de sol a une consommation de carburant considérablement réduite grâce à la portance accrue produite par l'effet de sol par rapport à l'ampleur de sa charge vive et il peut voler à basse altitude, maintenant ainsi une très petite distance entre la surface de l'eau et le fuselage Ces particularités ont pour effet de réduire les conséquences éventuelles d'un accident, ce qui fait de cet engin un véhicule très sûr Il peut par conséquent servir au mieux de moyen de transport en navette Lorqu'il s'agit d'acheminer des passagers et des marchandises en grand nombre ou en grandes quantités à Vehicles using the above-mentioned ground effect also include air cushion vehicles. These are classified into two categories: the aerostatic system and the aerodynamic system. The first type relates to means of transport of the hovercraft type in which high pressure air is positively brought into the space defined between the underside of the body and the surface of the water or ground and which is surrounded by the skirt or side wall of the vehicle thereby lifting the body slightly above the surface of the water Furthermore, this last type relates to the ground effect vehicle itself which is mentioned here and which flies like an airplane using the lift produced at the level of the wings when it moves and which is generally classified according to the configuration as "dynamic pressure wing type", "channeled flow" type and "seabird" type. The ground effect vehicle has a considerably reduced fuel consumption thanks to the increased lift produced by the ground effect compared to the magnitude of its live load and it can fly at low altitude, thus maintaining a very small distance between the surface of the water and the fuselage These peculiarities have the effect of reducing the possible consequences of an accident, which makes this machine a very safe vehicle. It can therefore be used as a means of transport by shuttle when it is is to move passengers and goods in large numbers or in large quantities to

vitesse élevée entre la terre ferme et des îles éloi- high speed between mainland and distant islands

gnées comme cela a été décrit ci-dessus. gnées as described above.

Ce véhicule entre en principe dans la catégorie des aéronefs, c'est-àdire qu'il se déplace dans l'air sans aucun contact physique avec le sol ou la surface de l'eau Le fuselage et les ailes ne sont espacés de la surface de l'eau ou du sol que d'une distance suffisante pour obtenir l'effet de sol précité La Règlementation "Japanese Aviation Act" définit un aéronef comme étant un "avion, un giravion, un planeur, un dirigeable ou autre appareil pouvant être utilisé pour l'aviation tel This vehicle in principle falls into the aircraft category, i.e. it travels through the air without any physical contact with the ground or the surface of the water. The fuselage and wings are spaced apart from the surface. water or ground only a distance sufficient to achieve the above ground effect The Japanese Aviation Act Regulations define an aircraft as an "airplane, rotorcraft, glider, airship or other device capable of being used for aviation such

que cela est prévu par l'ordonnance gouvernementale". as provided for by government ordinance. "

Par conséquent, le véhicule ailé à effet de sol est considéré comme un aéronef par la "Aviation Act" au Japon, de sorte que la qualification des pilotes et autres exigences telles que l'entretien et l'inspection doivent se conformer aux mêmes exigences rigoureuses que celles en vigueur pour les avions en général et se trouvent sous la stricte surveillance des autorités Therefore, the winged ground effect vehicle is considered an aircraft by the "Aviation Act" in Japan, so the qualification of pilots and other requirements such as maintenance and inspection must comply with the same stringent requirements than those in force for aircraft in general and are under the strict supervision of the authorities

compétentes.competent.

Comme cela a été décrit, en raison de son statut juridique en tant qu'aéronef, le véhicule ailé à effet de sol se trouve confronté à la barrière juridique qui l'empêche, contrairement au vaisseau, d'être facilement As has been described, due to its legal status as an aircraft, the winged ground effect vehicle is faced with the legal barrier which, unlike the vessel, prevents it from being easily

exploité.exploited.

Par ailleurs, les restrictions juridiques sur les vaisseaux dans différents pays y compris au Japon Furthermore, legal restrictions on vessels in various countries including Japan

sont sensiblement moins rigoureuses que celles s'appli- are significantly less stringent than those applicable

quant aux aéronefs, et les qualifications et exigences as to aircraft, and qualifications and requirements

concernant la licence de pilote, l'entretien à l'ins- concerning the pilot license, the maintenance at the

pection des vaisseaux sont moins strictes Si le véhicule ailé à effet de sol parvient à être considéré juridiquement comme un vaisseau on peut s'attendre à ce qu'il acquière une popularité aussi bien au Japon qu'à l'étranger en tant que moyen de transport en navette ou similaire. Par conséquent, un but de la présente invention est de fournir un moyen mis au point à la lumière des considérations précitées et pouvant transporter des passagers et des marchandises en grand nombre et en grandes quantités, à vitesse élevée et compte tenu des limitations prévues par la réglementation "Japanese Aviation Act", et qui permet de considérer juridiquement ce véhicule comme un "vaisseau" en maintenant constamment en liaison le fuselage du véhicule avec la surface de l'eau par un quelconque moyen physique et en contrôlant automatiquement le vol pour empêcher que le véhicule ne vole librement au-dessus de la surface de vessels are less strict If the winged ground effect vehicle is to be considered legally as a vessel, it can be expected to gain popularity both in Japan and abroad as a means of transportation by shuttle or similar. Therefore, an object of the present invention is to provide a means developed in the light of the above considerations and capable of transporting passengers and goods in large numbers and in large quantities, at high speed and taking into account the limitations provided for by the Japanese Aviation Act regulations, which allow this vehicle to be considered legally as a "vessel" by constantly maintaining the fuselage of the vehicle with the surface of the water by any physical means and by automatically controlling the flight to prevent the vehicle does not fly freely above the surface of

1 'eau.1 water.

Pour résoudre les problèmes précités et attein- To resolve the above problems and achieve

dre le but fixé, la présente invention fournit un appa- reil de contrôle d'altitude pour un véhicule à ailes à effet de sol qui se déplace à très faible altitude au-dessus de la surface de l'eau en utilisant l'effet de sol produit entre son fuselage et les ailes et la surface de l'eau, comprenant: un capteur maintenu constamment en contact avec la surface de l'eau pendant son déplacement, destiné à For the purpose set, the present invention provides an altitude control apparatus for a ground effect winged vehicle which travels at a very low altitude above the surface of the water using the effect of soil produced between its fuselage and the wings and the surface of the water, comprising: a sensor kept constantly in contact with the surface of the water during its movement, intended to

fournir des informations sur la distance entre la surfa- provide information on the distance between the area

ce de l'eau et le fuselage à un système de contrôle du véhicule; et this water and fuselage to a vehicle control system; and

un moyen de liaison destiné à relier mécanique- a connecting means intended to connect mechanically-

ment le capteur au véhicule, et un dispositif élévateur commandé par un système de manoeuvre qui est actionné en fonction des informations provenant du capteur de distance entre la surface de l'eau et le fuselage pour permettre au véhicule de voler tout en maintenant une distance the sensor to the vehicle, and a lifting device controlled by an operating system which is actuated according to information from the sensor of the distance between the surface of the water and the fuselage to allow the vehicle to fly while maintaining a distance

constante entre la surface de l'eau et son fuselage. constant between the surface of the water and its fuselage.

Comme cela a été décrit ci-dessus, étant donné que le présent appareil de contrôle d'altitude destiné à un véhicule ailé à effet de sol est essentiellement muni d'un moyen destiné à assurer une liaison mécanique entre le véhicule et la surface de l'eau, le véhicule est en permanence physiquement relié à la surface de l'eau, de sorte qu'il peut être considéré juridiquement au Japon As described above, since the present altitude control device intended for a winged ground effect vehicle is essentially provided with means intended to ensure a mechanical connection between the vehicle and the surface of the water, the vehicle is permanently physically connected to the surface of the water, so it can be considered legally in Japan

par exemple comme un "vaisseau" et non comme "aéronef". for example as a "vessel" and not as an "aircraft".

Par conséquent, les réglementations juridiques s'appliquant aux vaisseaux, plus souples que celles afférentes aux aéronefs, peuvent s'appliquer entièrement aux véhicules ailés à effet de sol, facilitant ainsi l'obtention des qualifications pour le pilote et d'autres conditions telles que l'entretien et Consequently, the legal regulations applying to vessels, more flexible than those relating to aircraft, can apply entirely to winged ground-effect vehicles, thus facilitating the obtaining of qualifications for the pilot and other conditions such as maintenance and

l'inspection En outre, étant donné que le présent vé- Furthermore, since the present

hicule ailé à effet de sol peut être utilisé au mieux en tant que moyen de transport en navette pour relier la terre ferme à des îles éloignées, on peut s'attendre à ce que cet appareil acquière une popularité tant au winged ground effect hicle can be best used as a shuttle bus to connect mainland to remote islands, this device can be expected to gain popularity both in

Japon que dans le monde entier.Japan than worldwide.

Lorsque l'altitude du véhicule ailé à effet de sol dépasse le niveau prédéterminé au cours de son vol, une instruction est envoyée au système de manoeuvre en fonction de l'information provenant du capteur pour permettre au dispositif élévateur de maintenir le fuselage automatiquement à l'altitude souhaitée On peut par conséquent piloter un véhicule ailé à effet de sol à des vitesses de 200 à 500 km/h, indépendamment de la When the altitude of the winged ground effect vehicle exceeds the predetermined level during its flight, an instruction is sent to the maneuvering system based on the information from the sensor to allow the lifting device to maintain the fuselage automatically at l desired altitude It is therefore possible to drive a winged ground effect vehicle at speeds of 200 to 500 km / h, regardless of the

hauteur des vagues et de la traînée. wave and drag height.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un mode de réalisation du véhicule ailé à effet de sol utilisant l'appareil de contrôle d'altitude selon la Figures 1 and 2 schematically show an embodiment of the winged ground effect vehicle using the altitude control device according to the

présente invention.present invention.

Le véhicule ailé à effet de sol désigné en 10 à la figure 1 étant bien connu per se, on se dispensera de le décrire en détail Le véhicule 10 présente un bras télescopique 12 monté sur le dessous du fuselage et dont une partie s'étend obliquement vers le bas à partir de l'arrière du fuselage De façon plus spécifique, avec l'extrémité supérieure du bras 12 fixée sur un mécanisme d'amortisseurs 14 à pression hydraulique ou oléohydraulique, le bras 12 s'étend obliquement vers le bas à l'état amorti et il rentre pour devenir aussi court que possible comme cela est montré à la figure 2 lorsque le véhicule ailé à effet de sol est amarré pour flotter sur l'eau Lorsque l'on met en route le véhicule et qu'il décolle de la surface de l'eau sous l'effet de sol précité, le bras 12 est apte à sortir automatiquement de façon oblique vers le As the winged ground effect vehicle designated at 10 in FIG. 1 is well known per se, it need not be described in detail. The vehicle 10 has a telescopic arm 12 mounted on the underside of the fuselage and part of which extends obliquely. downwards from the rear of the fuselage More specifically, with the upper end of the arm 12 fixed on a damper mechanism 14 at hydraulic or oleohydraulic pressure, the arm 12 extends obliquely downward at the cushioned state and it returns to become as short as possible as shown in Figure 2 when the winged ground effect vehicle is moored to float on water When the vehicle is started and it takes off from the surface of the water under the aforementioned ground effect, the arm 12 is able to automatically exit obliquely towards the

bas à partir de l'arrière du fuselage. down from the back of the fuselage.

Le bras télescopique 12 comporte un flotteur 16 prévu sur l'autre extrémité et dont le but est de demeurer constamment à flot sur l'eau pendant que le véhicule ailé à effet de sol 10 navigue ou lorsqu'il est amarré Le flotteur 16 comporte un capteur 20 logé dans celui-ci et qui détecte la distance entre la surface de l'eau et le fuselage du véhicule ailé à effet de sol 10 et fournit les informations de distance à un système de manoeuvre 18 prévu dans le véhicule ailé 10 Différents principes opérationnels tels que celui du système de la distance au laser, le système ultrasonique, le système à ondes ultracourtes et un système à capacitance peuvent sélectivement s'appliquer au capteur 20 pour la The telescopic arm 12 comprises a float 16 provided on the other end and the aim of which is to remain constantly afloat on the water while the winged ground effect vehicle 10 is sailing or when it is moored. The float 16 comprises a sensor 20 housed therein and which detects the distance between the surface of the water and the fuselage of the winged ground effect vehicle 10 and provides the distance information to an operating system 18 provided in the winged vehicle 10 Different principles such as that of the laser distance system, the ultrasonic system, the ultra-short wave system and a capacitance system can selectively apply to sensor 20 for the

détection de distance selon la configuration spécifique. distance detection according to the specific configuration.

Le bras télescopique 12 servant de moyen de liaison mécanique du véhicule ailé à effet de sol 10 à la surface de l'eau peut être remplacé par un fil The telescopic arm 12 serving as a means of mechanical connection of the winged ground-effect vehicle 10 to the surface of the water can be replaced by a wire

enroulable ou similaire.rollable or similar.

Claims

1 Altitude control device for a winged ground effect vehicle (10) using a ground effect produced between its fuselage and the wings and the surface of the water to fly at a very low altitude above the surface of the water and which is characterized in that it comprises: a sensor (20) maintained in constant contact with the surface of the water during navigation, intended to send information concerning the distance between the surface of the water and the fuselage to a maneuvering system (18) of the vehicle (10);

a connecting means (12) intended to connect mechanically

only the sensor (20) to the vehicle (10), and a lifting device controlled by an operating system (18) and actuated according to information from the sensor (20) concerning the distance between the surface of the water and the fuselage for

allow the vehicle to fly while maintaining a

constant tance between the surface of the water and the fusela-

ge.

2 altitude control device for a winged ground effect vehicle according to claim 1, characterized in that the sensor (20) is mounted in a

float (16).

3 Altitude control device for a

ground effect vehicle according to claim 1, charac-

characterized in that the mechanical connection means (12) des-

aimed at connecting the sensor (20) to the winged effect vehicle

floor (10) includes a telescopic arm.