FR2474421A1

FR2474421A1 - Tracked monorail ground effect vehicle - has track supplying compressed air for elevation and propulsion controlled by vehicle vanes

Info

Publication number: FR2474421A1
Application number: FR8002049A
Authority: FR
Original assignee: NERGUISIAN CHARLES
Current assignee: NERGUISIAN CHARLES
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1980-01-28
Publication date: 1981-07-31
Also published as: FR2474421B1

Abstract

The track is a reinforced concrete conduit (2) containing compressed air (3) and sealed by a deformable wing (5) under the action of the air and springs (6). Vertical conduit wing extensions provide room for vehicle air entraining skirts (16) and act as guides for the horizontal vehicle wheels (15). When stationary, the vehicle central wheel is raised and high friction skid pads (10) rest on high friction strips on the conduit (12), but when the central wheel is lowered, the compressed air is released, the vehicle lifts and inclined vanes along the vehicle bottom edge propel it in the required direction, the speed being determined by vane inclination.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de transport à sustentation par air. The present invention relates to a transport device with air lift.

Il existe de nombreux types de véhicules pour le transport de passagers ou de charges, et notamment les véhicules sur roues le plus souvent entrainés par des moteurs à combustion interne, les véhicules ferroviaires, ou encore des véhicules se déplaçant "sur coussin d'air", comportant un générateur d'air sous pression assurant leur sustentation. There are many types of vehicles for the transport of passengers or loads, and in particular the vehicles on wheels most often driven by internal combustion engines, rail vehicles, or vehicles moving "on air cushion" , comprising a pressurized air generator ensuring their lift.

Dans tous les cas, il faut prévoir une structure lourde en raison de la résistance mécanique qu'elle doit posséder non seulement à la charge utile, mais encore à la charge due aux autres organes moteurs, de suspension ou de sécurité que comporte nécessairement le véhicule. In all cases, a heavy structure must be provided because of the mechanical resistance which it must have not only to the payload, but also to the load due to the other motor, suspension or safety components which the vehicle necessarily comprises. .

C'est ainsi par exemple qutun wagon de chemin de fer destiné à transporter des passagers est d'un poids de plus de 50 tonnes. La masse déplacée par passager est donc très importante, ce qui conduit à une consommation excessive d'énergie. For example, a railway wagon intended to transport passengers weighs more than 50 tonnes. The mass moved per passenger is therefore very large, which leads to excessive energy consumption.

Dans le cas des véhicules sur coussin d'air, il faut prévoir, d'une part, des moteurs pour la sustentation et, d'autre part, des moteurs assurant la propulsion, cette dernière étant réalisée le plus souvent par des hélices de type aviation. Le rendement des moyens de sustentation est très médiocre, entrainant une consommation importante d'énergie pour un résultat très moyen, puisque ce type d'appareil ne peut en pratique se déplacer que sur des surfaces à peu près planes, ce qui est quelque peu en contradiction avec le but recherché initialement, qui est de fournir un appareil tous terrains. In the case of air cushion vehicles, it is necessary to provide, on the one hand, motors for the lift and, on the other hand, motors ensuring the propulsion, the latter being produced most often by propellers of the type aviation. The efficiency of the lift means is very poor, resulting in a significant consumption of energy for a very average result, since this type of device can in practice only move on roughly flat surfaces, which is somewhat contradiction with the original goal, which is to provide an all-terrain device.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de transport d'un type nouveau. The present invention aims to remedy these drawbacks by providing a transport device of a new type.

A cet effet, ce dispositif comprend
- d'une part un conduit présentant une ouverture centrale et longitudinale dans sa paroi supérieure horizontale, obturée par une lame et réalisóe en un matériau déformable, ce conduit étant alimenté en air sous pression, et présentant deux ailes verticales dépassant du plan de la paroi supérieure et,
- d'autre part au moins un véhicule de largeur légèrement inférieure à l'écartement entre les ailes faisant saillie du plan supérieur du conduit, de manière à ce que la partie inférieure dudit véhicule puisse stencastrer entre ses ailes qui forment une voie de guidage, le véhicule étant équipé de moyens aptes, lors de son passage en un point, à déformer temporairement la lame obturant le conduit afin de permettre l'échappement d'une quantité d'air suffisante pour assurer la sustentation du véhicule.To this end, this device comprises
- On the one hand a conduit having a central and longitudinal opening in its horizontal upper wall, closed by a blade and made of a deformable material, this conduit being supplied with air under pressure, and having two vertical wings projecting from the plane of the wall superior and,
on the other hand, at least one vehicle with a width slightly less than the spacing between the wings projecting from the upper plane of the duct, so that the lower part of said vehicle can become embedded between its wings which form a guide track, the vehicle being equipped with means capable, during its passage at a point, of temporarily deforming the blade closing the duct in order to allow the escape of an amount of air sufficient to ensure the lift of the vehicle.

Avantageusement, le véhicule comporte, faisant saillie de ses parois latérales, des jupes souples prenant appui sur les faces en regard délimitant le rail de guidage. Advantageously, the vehicle comprises, projecting from its side walls, flexible skirts bearing on the opposite faces delimiting the guide rail.

En outre, le véhicule comporte, faisant saillie de sa face inférieure, une série de volets parallèles, inclinables ou fixes et actionnés simultanément, articulés autour d'axes horizontaux et transversaux à la direction d'avance- du véhicule. In addition, the vehicle comprises, projecting from its underside, a series of parallel flaps, tilting or fixed and actuated simultaneously, articulated around horizontal axes and transverse to the direction of advance of the vehicle.

D'un point de vue pratique, lorsque le véhicule se trouve en un point déterminé de la voie et provoque un échappement d'air hors du conduit, cet air assure sa sustentation. En ce qui concerne les volets montés sur la face inférieure du véhicule, ils agissent à la façon d'une turbine linéaire assurant, sous l'effet de la pression, le déplacement du véhicule. From a practical point of view, when the vehicle is at a determined point on the track and causes air to escape from the duct, this air provides its lift. Regarding the flaps mounted on the underside of the vehicle, they act like a linear turbine ensuring, under the effect of pressure, the movement of the vehicle.

I1 ressort de ces caractéristiques que le.véhicule ne contient aucun organe moteur pour son déplacement, aucun organe destiné à assurer sa sustentation, aucun organe de roulement, ni aucun organe de suspension. It appears from these characteristics that the vehicle does not contain any driving member for its movement, any member intended to provide its lift, no rolling member, nor any suspension member.

La structure du véhicule peut donc être très légère, ceci d'autant plus que la sustentation ne se fait pas en des zones bien déterminées de la face inférieure de celuici, mais sur toute sa surface. De ce fait, la rigidité de la structure n'a pas à être très importante. The structure of the vehicle can therefore be very light, all the more so since the lift does not take place in well-defined zones of the underside of the latter, but over its entire surface. Therefore, the rigidity of the structure does not have to be very important.

Contrairement aux véhicules traditionnels sur coussin d'air, il n'y a pas de gaspillage de l'énergie destinee à la sustentation, seule la quantité de fluide nécessaire étant prélevée dans le conduit contenant la veine d'air sous pression. Unlike traditional air cushion vehicles, there is no waste of energy intended for lift, only the necessary amount of fluid being taken from the duct containing the pressurized air stream.

En fonction du sens et du degré d'inclinaison des volets montés à la partie inférieure du véhicule, il est possible de faire avancer celui-ci dans un sens ou dans l'autre-à la vitesse souhaitée. Pour arrêter le véhicule, il suffit au conducteur de celui-ci de supprimer l'échappement d'air à partir du conduit sous pression, de telle sorte que le véhicule n'étant plus sustenté se pose sur la voie. La mise en pression de la veine d'air étant réalisée par des ventilateurs ou autres moyens connus, suivant la longueur de la voie, il est possible de prévoir des réservoirs tampons ou des systèmes de compensation pour maintenir la pression constante à l'intérieur du conduit contenant la veine gazeuse. Depending on the direction and degree of inclination of the flaps mounted on the lower part of the vehicle, it is possible to advance it in one direction or the other at the desired speed. To stop the vehicle, the driver of the vehicle need only suppress the exhaust of air from the pressurized duct, so that the vehicle is no longer supported on the track. The pressurization of the air stream being carried out by fans or other known means, along the length of the channel, it is possible to provide buffer tanks or compensation systems to keep the pressure constant inside the duct containing the gas vein.

Cette solution est très intéressante car l'infrastructure à savoir le conduit et la voie réalisés én béton peuvent être partielle enterrés et ne nécessitent aucune installation de surface comme tel est le cas pour l'alimentation électrique des chemins de fer par exemple. This solution is very interesting because the infrastructure, namely the conduit and the track made of concrete, can be partially buried and does not require any surface installation as is the case for the electrical power supply of the railways for example.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie inférieure du véhicule porte des patins destinés à coopérer avec des patins complémentaires que porte la voie, ces différents patins étant réalisés en un matériau à haut coefficient de friction. According to another characteristic of the invention, the lower part of the vehicle carries pads intended to cooperate with complementary pads that the track carries, these different pads being made of a material with a high coefficient of friction.

Cet agencement évite tout risque de glissement du véhicule sur la voie lorsque le véhicule est à l'arrêt et permet, lorsque le véhicule possède encore une certaine vitesse linéaire et que cesse la sustentation, de réaliser un freinage efficace de celui-ci. This arrangement avoids any risk of the vehicle slipping on the track when the vehicle is stationary and allows, when the vehicle still has a certain linear speed and that the lift ceases, to achieve effective braking thereof.

En ce qui concerne le guidage du véhicule à l'intérieur du rail constitué par la partie supérieure de la voie, il est réalisé par des roues montées libres en pivotement autour d'axes verticaux et faisant saillie latéralement de la carrosserie. As regards the guiding of the vehicle inside the rail formed by the upper part of the track, it is produced by wheels mounted free in pivoting around vertical axes and projecting laterally from the body.

Pour augmenter la maniabilité du véhicule en réduisant le rayon de courbure des virages que présente la voie, celui-ci peut être réalisé en plusieurs éléments montés pivotants les uns sur les autres autour d'axes verticaux. To increase the maneuverability of the vehicle by reducing the radius of curvature of the turns that the track has, it can be made of several elements pivotally mounted on each other around vertical axes.

Selon une forme d'exécution de ce dispositif, la lame déformable assurant la fermeture du conduit d'air sous pression est située à l'intérieur de celui-ci et vient en appui sur la face de sa paroi supérieure tournée vers le bas, et de part et d'autre de l'ouverture de celle-ci, le véhicule présentant, faisant saillie de sa face inférieure, au moins deux organes escamotables qui, situés à proximité de ses extrémités, sont susceptibles en position sortie de déformer la lame centrale de manière à décoller celle-ci des surfaces sur lesquelles elle est en appui, et permettre l'échappement d'air. According to one embodiment of this device, the deformable blade ensuring the closing of the pressurized air duct is located inside of it and comes to bear on the face of its upper wall facing downward, and on either side of the opening thereof, the vehicle having, projecting from its underside, at least two retractable members which, located near its ends, are liable in the extended position to deform the central blade so as to detach it from the surfaces on which it is supported, and allow air to escape.

L'6chappement d'air ainsi obtenu assure la sustentation du véhicule. Dès que les organes du véhicule n'exercent plus aucune pression sur la lame déformable, celle-ci revient se plaquer contre la paroi supérieure du conduit évitant des fuites injustifiées d'air. The air exhaust thus obtained ensures the lift of the vehicle. As soon as the vehicle components no longer exert any pressure on the deformable blade, the latter returns to press against the upper wall of the duct preventing unjustified air leaks.

Quoique la pression d'air à l'intérieur du conduit soit suffisante pour assurer le placage de la lame déformable sur la paroi supérieure du conduit, à la lame sont avantageusement associés des ressorts contraignant celle-ci à la fermeture. Although the air pressure inside the duct is sufficient to ensure the plating of the deformable blade on the upper wall of the duct, the blade are advantageously associated with springs forcing it to close.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif
Figure 1 est une vue de côté d'un véhicule en conditions d'utilisation
Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif selon la ligne 2-2 de figure 1
Figure 3 est une vue de dessus de la voie et des organes d'un véhicule coopérant avec celle-ci.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this device
Figure 1 is a side view of a vehicle in conditions of use
Figure 2 is a cross-sectional view of the device along line 2-2 of Figure 1
Figure 3 is a top view of the track and the members of a vehicle cooperating therewith.

Le dispositif selon l'invention comprend un conduit 2 de forme générale rectangulaire, réalisé en béton armé contenant une veine d'air sous pression 3. Dans sa paroi supérieure, le conduit 2 présente une ouverture 4 centrale et longitudinale normalement obturée par une lame déformable 5 qui, placée à l'intérieur du conduit, prend appui sur la face inférieure de la paroi supérieure de celui-ci de part et d'autre de l'ouverture 4. Cette lame 5 est maintenue en place, d'une part, sous l'effet de la pression due à la veine d'air 3 et également sous de ressorts 6. The device according to the invention comprises a duct 2 of generally rectangular shape, made of reinforced concrete containing a stream of pressurized air 3. In its upper wall, the duct 2 has a central and longitudinal opening 4 normally closed by a deformable blade 5 which, placed inside the conduit, bears on the underside of the upper wall thereof on either side of the opening 4. This blade 5 is held in place, on the one hand, under the effect of the pressure due to the air stream 3 and also under springs 6.

Le conduit est prolongé, à sa partie supérieure, par deux ailes verticales 7. Les ailes verticales 7 ainsi que la paroi supérieure 8 du conduit 2 délimitent une voie ou rail de guidage pour un véhicule 9. Le véhicule 9 est de largeur légèrement inférieure à l'écartement entre les deux ailes verticales 7 de manière à pouvoir venir 8 s'encastrer entre celles-ci. Lorsque le véhicule 9 est à l'arrêt, il repose par l'intermédiaire de patins 10 sur des patins li correspondants que porte la paroi supérieure 8. Les patins 10 et 12 sont réalisés en un matériau à haut coefficient de friction. The duct is extended at its upper part by two vertical wings 7. The vertical wings 7 as well as the upper wall 8 of the duct 2 define a guide track or rail for a vehicle 9. The vehicle 9 is of width slightly less than the spacing between the two vertical wings 7 so as to be able to be fitted 8 between them. When the vehicle 9 is stationary, it rests by means of pads 10 on corresponding pads which are carried by the upper wall 8. The pads 10 and 12 are made of a material with a high coefficient of friction.

Comme montré au dessin, le véhicule 9 est réalisé en deux parties articulées autour d'un axe vertical et central 13, des soufflets déformables 14 étant prévus à ce niveau de part et d'autre du véhicule. Le guidage latéral du véhicule est, pour sa part, réalisé par l'intermédiaire de roues 15, montées libres en rotation autour d'axes verticaux et faisant saillie des faces latérales du véhicule pour prendre appui sur les faces verticales 7 du rail. As shown in the drawing, the vehicle 9 is produced in two parts articulated around a vertical and central axis 13, deformable bellows 14 being provided at this level on either side of the vehicle. The lateral guiding of the vehicle is, for its part, carried out by means of wheels 15, mounted free in rotation around vertical axes and projecting from the lateral faces of the vehicle to bear on the vertical faces 7 of the rail.

En outre, sur les faces latérales du véhicule 9 sont montées des jupes 16 réalisées en une matière souple et étanche destinées à prendre appui, lors du déplacement du véhicule, sur les faces en regard des ailes 7. In addition, on the side faces of the vehicle 9 are mounted skirts 16 made of a flexible and waterproof material intended to bear, when the vehicle is moving, on the opposite faces of the wings 7.

Comme montré plus spécialement à la figure 1, à la partie inférieure du véhicule sont montés des volets 17 articulés autour d'axes horizontaux et transversaux à la direction d'avance du véhicule. Ces volets 17 sont agencés de manière à pouvoir être tous actionnés simultanément en pivotement. As shown more particularly in FIG. 1, at the lower part of the vehicle are mounted flaps 17 articulated around horizontal axes and transverse to the direction of advance of the vehicle. These flaps 17 are arranged so that they can all be actuated simultaneously in pivoting.

A la partie inférieure du véhicule sont également montés, à proximité des extrémités de celui-ci, des organes télescopiques 18 portant à leur extrémité inférieure chacun une roulette 19. At the lower part of the vehicle are also mounted, near the ends of the latter, telescopic members 18 each carrying a caster 19 at their lower end.

D'un point de vue pratique, pour réaliser le déplacement du véhicule, il convient tout d'abord de provoquer un déplacement vers le bas des organes 18, de telle sorte que les roulettes 19 prennent appui sur la lame 5 et décollent celle-ci de la paroi supérieure 8 du conduit 2. Ce mouvement permet l'échappement d'air sous pression assurant la sustentation du véhicule 9. Une inclinaison appropriée des volets assure la propulsion du véhicule dans le sens et à la vitesse souhaitée toujours grâce à l'effet de cette même veine d'air. From a practical point of view, to carry out the displacement of the vehicle, it is first of all necessary to cause a downward displacement of the members 18, so that the rollers 19 bear on the blade 5 and take off the latter of the upper wall 8 of the duct 2. This movement allows the escape of pressurized air ensuring the lift of the vehicle 9. An appropriate inclination of the flaps ensures the propulsion of the vehicle in the direction and at the desired speed always thanks to the effect of this same vein of air.

Pour réaliser l'arrêt du véhicule, il suffit de faire cesser l'appui des roulettes 19 sur la lame déformable 5, le véhicule n'étant alors plus sustenté est freiné par appui que prennent ses patins 10 sur les patins 12 montés fixes sur la voie. To bring the vehicle to a stop, it suffices to stop the support of the rollers 19 on the deformable blade 5, the vehicle then no longer being supported is braked by the support taken by its pads 10 on the pads 12 fixedly mounted on the way.

Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de conception simple mettant en oeuvre des véhicules de structure très légère. As is apparent from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique by providing a device of simple design using vehicles of very light structure.

L'invention fournit en effet un véhicule ne possedant aucun élément moteur et comportant une cellule autoporteuse rigide et très légère en rapport de sa capacité de charge. En outre, un moteur unique, dimensionné convenablement, électrique ou actionné d'une autre façon, entraîne une turbine ou un ventilateur fournissant une quantité d'air sous pression pour toute la voie, quel que soit le nombre de véhicules circulant sur celle-ci. The invention indeed provides a vehicle having no motor element and comprising a rigid and very light self-supporting cell in relation to its load capacity. In addition, a single motor, suitably sized, electric or otherwise operated, drives a turbine or fan providing a quantity of pressurized air for the entire track, regardless of the number of vehicles traveling on it. .

Comme indiqué précédemment, cette pression d'air assure à la fois la sustentation et la propulsion des véhicules. As indicated above, this air pressure ensures both the lift and the propulsion of the vehicles.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this device, described above by way of example; on the contrary, it embraces all of its variant embodiments.

C'est ainsi notamment que la veine d'air pourrait être utilisée pour assurer la seule sustentation du véhicule, les moyens de propulsion étant annexes, que les moyens de commande-de l'échappement d'air pourraient être différents et extérieurs au véhicule bien que commandés par le passage de celui-ci ou encore que la lame déformable pourrait être montée de manière différente sans que lton sorte pour autant du cadre de l'invention. Thus in particular that the air stream could be used to ensure the sole lift of the vehicle, the propulsion means being annexed, that the control means of the air exhaust could be different and external to the vehicle well that controlled by the passage of it or that the deformable blade could be mounted differently without lton leaving the scope of the invention.

Claims

- CLAIMS

1. - Air lift transport device, characterized in that it comprises

- On the one hand a duct having a central and longitudinal opening in its horizontal upper wall, closed by a blade and made of a deformable material, this duct being supplied with air under pressure, and having two vertical wings projecting from the plane of the wall superior and,

- on the other hand at least one vehicle of width slightly less than the spacing between the wings projecting from the upper plane of the duct, so that the lower part of said vehicle can be embedded between its wings which form a track guidance, the vehicle being equipped with means capable, during its passage at a point, of temporarily deforming the blade closing the conduit, in order to allow the exhaust of an amount of air sufficient to ensure the lift of the vehicle.

2. - Device according to claim 1, characterized in ink that the vehicle comprises, projecting from its side walls, flexible skirts bearing on the facing faces delimiting the guide rail.

3. - Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the vehicle comprises, projecting from its underside, a series of parallel flaps, tilting and actuated simultaneously, articulated around horizontal and transverse axes to the direction of advance of the vehicle.

4. - Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the lower part of the vehicle carries pads intended to cooperate with complementary pads that the track carries, these different pads being made of a high coefficient material friction.

5. - Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the deformable blade ensuring the closing of the pressurized air duct is located inside of it and comes to bear on the face of its upper wall facing downwards, and on either side of the opening thereof, the vehicle having, projecting from its lower face, at least two retractable members which, located near its ends, are susoeptibles en extended position to deform the central strip so as to detach it from the surfaces on which it is resting, and allow air to escape.

6. - Device according to claim 5, characterized in that the deformable blade are associated with springs forcing it to close.