Um veleiro do ar ou veleiro "sem massa" é uma unidade móvel marítima composta por um elemento marítimo e um elemento vento.
Ligado ao mar por uma asa de água , hidrofólio que se encontra sob os nomes de Chien de mer , Seaglider , Hapa , paravane , parafoil , cervo-mergulhador ou asa de água , move-se ao mesmo tempo de ser cativo.
É um sistema de voo apenas marítimo .
Este modo de transporte usa a força do vento, a energia eólica , para se mover como um veleiro .
O objetivo de um veleiro de ar é suprimir o arrasto hidrodinâmico do casco na água, tornando a densidade das partes submersas muito baixa. As suas massas são essencialmente suportadas pela parte aérea o que os torna a principal diferença com os veleiros do tipo hidrofólio cuja massa é suportada pelo hidrofólio, daí o nome de veleiro sem massa (referindo-se à densidade da parte submersa muito fraca).
O conjunto pode ser composto pela parte aérea de um balão, por uma asa de pipa ou qualquer outra forma aérea que possibilite a geração de uma força aerodinâmica e pela parte marítima de um hidrofólio. As duas partes sendo conectadas por um ou mais cabos.
O motorista do veículo pode se posicionar de acordo com os tipos de veículos logo acima da parte submersa, ao longo do cabo ou na parte aérea.
O nome de balão à vela é usado para o veículo composto por um dirigível em modo móvel marítimo tethered usando seu apêndice marítimo.
A história parece começar em 1670 com a descrição do Padre Franceso Lana de um navio aéreo movendo-se com remos e velas. Em 1784, um projeto de Carra propôs um balão marítimo, enquanto no mesmo ano Yves Guyot também apresentou um projeto aero-marítimo com um balão perfilado. Uma patente dos EUA será depositada em24 de dezembro de 1889 esquematizando um princípio de vôo ar / mar.
Um dos pioneiros do voo marítimo de dirigíveis, Alberto Santos-Dumont utilizou o13 de fevereiro de 1902durante um vôo de Mônaco um guia de corda para ajustar sua altitude e realizar um vôo em altitude estabilizada.
Em 1939, Charles Paine Burgess, membro da faculdade aeronáutica do MIT , descreveu um sistema de paravana conectado a uma aeronave.
Haagedorm descreveu para a AYRS (Amateur Yacht Research Society) em 1960 parafoil, um hidrofólio conectado a um pára-quedas. Didier Costes apresentará sua patente Chien de Mer (CDM), patente francesa 1.494.784 em 1966. A Chien de Mer será a primeira nadadeira estabilizada sobre três eixos pairando na superfície do mar. Em 1970, Didier Costes fará um teste de demonstração em Weymouth durante a speedweek com um recorde de velocidade não aprovado a bordo de seu Exoplane (nascimento do kiteboat ).
O primeiro voo móvel marítimo cativo será realizado em 1992 por Gérard Feldzer e Nicolas Hulot na primeira versão do Zeppy 2 em Portugal. Em 1993, eles farão uma longa distância oceânica durante a tentativa de cruzar o Atlântico. O balão Zeppy 2 desenhado por Didier Costes e Jean-marc Geiser será modificado (aumento de volume) e equipado com um sistema de propulsão muscular e eólica pela Chien de mer de Didier Costes. O modelo Dogfish utilizado tinha a particularidade de ser monocabo assimétrico, exigindo equipamentos por tachas. Os pilotos não podiam jogar nem na velocidade nem na escolha da rota com este sistema tendo que alternar a propulsão muscular, vôo livre com corda guia e vôo do vento para manter a rota escolhida.
Luc Armant escreveu em 1988 uma tese sobre a asa de água, um hidrofólio assimétrico estabilizado em profundidade por um mecanismo de pressão dinâmica. Ele vai produzir um modelo de teste acoplado por um único cabo a uma pipa para demonstrar o princípio de vôo. Nem a velocidade nem a rota puderam ser escolhidas. Ele vai chamar esse conjunto de veleiro sem massa.
Stephane Belgrand Rousson trabalhará com uma equipe de pesquisa em Chien de mer de Didier Costes e em 2007 realizou um voo no porto de Toulon com um único cabo simétrico cujo ponto de tração ao nível do balão poderia ser modificado permitindo a regulação do fascínio do veleiro no ar. A direção sendo assegurada pela deriva do balão. em paralelo, eles demonstram o upwind com o cação juntamente com um kite surf. Isso dará à luz o Seaglider.
Em 2014, Stephane Belgrand Rousson desenvolveu com o designer Minh-lôc Truong e os arquitetos navais Nicolas Desprez, Romain Josset e Ronan Patrix um Seaglider assimétrico bicabo que oferece a possibilidade de regular a velocidade e o curso do veleiro no ar. Ele fará dois testes com sua equipe em 2014 e 2015 em Mônaco. A falta de vento, meios financeiros e complexidade logística não permitirão a plena demonstração do voo marítimo com vento. o sistema de cabo duplo será objeto de depósito de modelo no INPI .
Os testes e pesquisas realizados nestes tipos de veículos têm o interesse, por um lado, de demonstrar a utilização do vento como meio de propulsão eficaz no contexto da transição ecológica , e por outro lado, propor um veículo aéreo para veleiros aéreos com componente aerostática, permitindo o maior alcance do vôo marítimo.
O esporte de aventura faz parte do desenvolvimento econômico dos projetos, permitindo que os princípios estabelecidos pelos pesquisadores sejam demonstrados.
Na França, Gerard Feldzer e Nicolas Hulot tentaram cruzar o Atlântico em 1993, Stephane Rousson propõe cruzar o continente - Córsega com sua Aérosail e Alex Caizergues busca bater o recorde mundial de velocidade no mar apenas com a força do vento como meio de propulsão.
No campo da meteorologia marítima, os aeroclipes são usados para fazer leituras do vento em mar aberto.
Os veleiros aéreos são veículos que utilizam a energia eólica como principal fonte de energia.
Existem duas categorias principais: veículos com componente aerostático e dinâmico e veículos com componente aerodinâmico.
Para tanto, os veículos com componente aerostático combinam a técnica do balão dirigível e uma técnica semelhante aos veleiros em hidrofólio. Os protótipos atuais são compostos por um envelope inflado com hélio conectado a uma asa d'água.
Os veículos com componente aerodinâmica combinam a técnica essencialmente para a parte aérea de uma asa de kite surf ou de uma asa rígida.
A principal diferença entre as melodias de um veleiro e um foil foiler do tipo veleiro é o hidrofólio para o vento, mas também sua função. Os veleiros ou hidrofólios possuem uma lâmina cuja principal função é sustentar diretamente toda a massa do navio. Os veleiros aéreos têm sua massa essencialmente sustentada pela parte aérea.
No contexto do veleiro do ar, a posição do hidrofólio está em oposição à direção do vento, enquanto que em um veleiro tradicional com lâmina, o hidrofólio atua enquanto está a favor do vento.
O mergulho com veados é um elemento marítimo que irá gerar as forças para compor o equilíbrio do sistema e colocá-lo em movimento.
É um hidrofólio que encontramos sob os nomes de Chien de mer , Seaglider , Hapa , paravane , parafoil , cervo-mergulho ou asa de água.
Didier Costes está desenvolvendo o cervo de mergulho com uma superfície curva ou em forma de colher.
Luc Armant está desenvolvendo o Stag-diving com um sensor de pressão estática. Posteriormente, Costes propõe uma estabilização da folha pelo uso de um apalpador de superfície a montante e a jusante da folha. Stephane Rousson com o arquiteto naval Nicolas Desprez instala um controle equipado com pés de galinha para facilitar a precisão do piloto da incidência da asa d'água.
Mergulhador de cervos Rousson Truong 2009.
Seaglider Rousson Truong Desprez com pés de galinha na base de Chien de mer em Costes.
Seaglider Rousson sem boom.
Cachorro-do-mar com antenas de Didier Costes.
Testes de tração por um barco canino de cabo único Doier Costes.
Seaglider Owlone Rousson deslizante monocable na extremidade da lança, permitindo o ângulo de ataque máximo automático.
Sea dog de Didier Costes, testes de tração de cabo único amortecido.
Mergulhador de cervos Luc Armant 2.
Mergulhador de cervos, Luc Armant.
Os objetivos desses programas de pesquisa são demonstrar a possibilidade de navegar no mar acima das ondas usando a força do vento.
uma vez demonstrada sua eficácia, a tecnologia permitirá a realização da aeronave com maior alcance de voo marítimo.
Em comparação com outras aeronaves, os balões detêm tempos de vôo recorde .
Pilotos com formação em aeronáutica, técnica de voo em balão e experiência marítima são raros para a preparação de testes. Também em 2018 havia sete dispositivos que trabalharam nesta pesquisa.
A Direcção-Geral da Aviação Civil trabalhou entre 2014 e 2016 para facilitar os testes, ao permitir que dispositivos de investigação com menos de 900 m 3 e não motorizados saíssem do quadro da aviação civil.
O Número 6 construído e pilotado por Alberto Santos-Dumont é utilizado emJaneiro de 1902em Mônaco para demonstrar o interesse do balão no voo marítimo. Alberto posicionará uma corda guia para estabilizar a altitude do balão no mar e espera demonstrar que, se a direção do vôo for assegurada, este tipo de veículo poderá prestar um grande serviço à marinha. Ele propõe cruzar de Mônaco para Calvi. Ele fez três voos no mar, o29 de janeiro e o 10 e 12 de fevereiro de 1902 auxiliado por barcos a remo e alguns iates para garantir sua segurança no mar.
Os aeroclips já são bastante difundidos no campo da observação meteorológica, são aeróstatos ligados a um guia de corda e se deixam levar pelo vento em mar aberto, não podendo escolher o seu percurso. Os aeroclipes meteorológicos não são tripulados. Existem formas cigaroides, tetraédricas ou esféricas para a parte aérea.
O Miss Louise , construído e pilotado por Stephane Belgrand Rousson. Dentrojunho de 2007 este balão foi usado para testar o princípio do cação de Didier Costes durante um voo em 6 de junho de 2007no porto de Toulon da base de Saint Mandrier . Este voo permitiu desenvolver o controle do ponto de tração permitindo que a posição de tração da folha do cação fosse ajustada no envelope. Este ponto de tração permite ajustar o ângulo formado entre a folha de cação e o eixo longitudinal do envelope, a fim de ajustar a aderência do vento no envelope.
O Aerosail construído e pilotado por Stephane Belgrand Rousson. Após os testes realizados em 2007 com o balão Miss Louise em modo aerobarco no porto de Toulon em junho de 2007, Stephane Belgrand Rousson projetou seu novo aerosail aerobarco em 2014 com o designer Minh-Lôc Truong. Para testar o sistema a um custo menor, ele será desenvolvido graças aos kitesurfistas. A invenção, que foi objeto de um depósito de modelo no INPI, permite o ajuste da incidência do hidrofólio e do balão por um sistema de cabos. O sistema permite alinhavar com um hidrofólio simétrico.
TecnologiaO Aerosail é um veículo de piloto único.
O Aerosail é um protótipo de demonstração cujo controle de gás é semelhante ao de um dirigível (vôo de massa de gás constante) e a propulsão semelhante ao de um veleiro (geração de um equilíbrio de forças hidrodinâmicas e aerodinâmicas dando origem a uma resultante velocidade que pode ser chamada simultaneidade de forças).
É uma combinação de vôo aerostático (tipo balão livre) e dinâmico (tipo avião) usando apenas a força do vento para se propelir.
Tecnologia de vôo assimilada ao vôo de um balão móvel cativo , cujo princípio de vôo e navegação é semelhante ao de um veleiro durante a navegação marítima.
É uma questão de usar apenas o vento como meio de propulsão, permanecendo algumas a algumas dezenas de metros acima das ondas.
O Aerosail é um dirigível conectado a uma barbatana estabilizada em 3 eixos (Hydrofoil Seaglider) permitindo que o balão navegue ao vento como um veleiro no ar.
O cabo que conecta o Seaglider ao balão serve como mastro e vela do balão. É esquematicamente um veleiro com um casco ultra potente e extremamente leve (parte submersa do hidrofólio denominado Seaglider) que permite navegar a mais de duas ou três vezes a velocidade do vento.
Gestão de gásO gás é pilotado pelo princípio do vôo de massa de gás constante e, em certos casos, pode ser pilotado em volume constante.
A pressão é controlada adicionando ar a um balão de ar.
Pilotagemnão há plano horizontal traseiro por duas razões inter-relacionadas:
Entre o alcance e contra o vento, a navegação é realizada ajustando tanto o ângulo de incidência do hidrofólio Seaglider quanto a posição do ponto de tração do cabo posicionando a resultante da força mais ou menos a jusante do nariz do balão. (longe do nariz, grande pegada pelo vento, perto do nariz, pequena pegada pelo vento).
TackEnfeite o balão contra o vento enquanto levanta o Seaglider (quebrando sua incidência de navegação), posicione o leme do lado a ser virado e leve o Seaglider novamente para revitalizá-lo na borda desejada.
O envelopeObserve que a vela aerosail é um balão de design flexível (proporção máxima de 1/4 de diâmetro longo, suspenso)
O envelope é feito de um complexo à prova d'água com uma película de alumínio para refletir os raios infravermelhos. Tecido estudado pela Diatex, Poliéster 280 Dtex em trama e urdidura, revestimento de Pu retardador de chama em uma das faces e laminado com filme PET aluminizado de 23 microns, resistência à ruptura 145 DaN / 5 cm .
O Sailrocket vestas é um veleiro constituído por uma asa rígida. Em 24 de novembro de 2012 na Namíbia, ele estabeleceu um recorde de velocidade de 121,1 km / h.
O primeiro voo combinado com uma vela de kite surf é realizado em 30 de setembro de 2007no Almanarre Hyères, a partir daí vários pilotos da França e dos Estados Unidos se seguirão para desenvolver o vôo com um kite surf. O foil que permite a realização deste tipo de voo será denominado Seaglider, um derivado técnico do trabalho do cão marinho de Didier Costes , modificado e desenvolvido por Stephane Rousson . O astronauta Michel Tognini participará dos testes técnicos.
Em 2014, o kiter profissional Damien Leroy fará inúmeras demonstrações com o Seaglider permitindo voar sem que o piloto toque a superfície da água.
Em 2020, o campeão mundial de velocidade Alex Caizergues se propõe a tentar o recorde de velocidade, levando o princípio técnico do kite aquático de Luc Armant para um kitesurf.
Estudantes do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne estão trabalhando no protótipo SP80 com o objetivo de quebrar o recorde de velocidade. O protótipo apresenta uma colher laminada semelhante à obra de Didier Costes. A posição do ponto de disparo é ajustável, assim como o Seaglider.