Aéroglisseur

BHC SR-N4 Le plus grand aéroglisseur de transport de voitures et de passagers au monde

Un aéroglisseur, ou véhicule à coussin d’air (VCA), est un véhicule ou un engin pouvant être supporté par un coussin d’air éjecté vers le bas contre une surface proche en dessous de celle-ci, et pouvant en principe se déplacer sur toute surface relativement lisse. L’aéroglisseur est conçu pour voyager au-dessus de la terre ou de l’eau sur un coussin de soutien d’air à basse pression en mouvement lent.

Histoire

Le premier aéroglisseur a été inventé et breveté par l’inventeur anglais Christopher Cockerell, en 1952. Plusieurs inventeurs avant cette date avaient construit ou tenté de construire des véhicules basés sur le principe de l' »effet de sol » (l’idée que le piégeage de l’air entre un véhicule en mouvement rapide et le sol peut donner une portance supplémentaire et réduire la traînée), mais ces efforts ont eu un succès limité et n’ont pas utilisé le coussin d’air annulaire connu aujourd’hui

Au milieu des années 1870, l’ingénieur britannique Sir John Isaac Thornycroft a construit un certain nombre de modèles d’essais de machines à effet de sol basés sur son idée d’utiliser l’air entre la coque d’un bateau et l’eau pour réduire la traînée. Bien qu’il ait déposé un certain nombre de brevets concernant des coques lubrifiées à l’air en 1877, aucune application pratique n’a été trouvée. Au fil des ans, diverses autres personnes ont essayé diverses méthodes d’utilisation de l’air pour réduire la traînée des navires.

L’ingénieur finlandais DI Toivo J. Kaario, inspecteur en chef de l’atelier de moteurs d’avion Valtion Lentokonetehdas (VL), a commencé à concevoir un engin à coussin d’air en 1931. Il a construit et testé son engin, surnommé pintalitäjä (« planeur de surface »), et a reçu ses brevets finlandais 18630 et 26122. Kaario est considéré comme ayant conçu et construit le premier véhicule fonctionnel à effet de sol, mais son invention n’a pas reçu suffisamment de fonds pour un développement ultérieur.

Au milieu des années 1930, l’ingénieur soviétique Vladimir Levkov a assemblé environ 20 bateaux expérimentaux à coussin d’air (engins d’attaque rapides et torpilleurs à grande vitesse). Le premier prototype, désigné L-1, avait une conception très simple, composée de deux petits catamarans en bois propulsés par trois moteurs. Deux aéromoteurs radiaux M-11 ont été installés horizontalement dans les puits en forme d’entonnoir de la plate-forme qui reliaient les coques des catamarans. Le troisième moteur, également un M-11 refroidi par air, était placé dans la partie arrière de l’engin sur un pylône amovible à quatre jambes. Un coussin d’air a été produit par les moteurs placés horizontalement. Lors de tests réussis, l’un des engins à coussin d’air de Levkov, appelé bateau fast attack L-5, a atteint une vitesse de 70 nœuds, soit environ 130 kilomètres à l’heure.

Aux États-Unis, pendant la Seconde Guerre mondiale, Charles J. Fletcher a conçu sa « Glidemobile » alors qu’il était réserviste de la Marine américaine. La conception a fonctionné sur le principe de piéger un flux d’air constant contre une surface uniforme (soit le sol ou l’eau), fournissant de dix pouces à deux pieds de portance pour le libérer de la surface, et le contrôle de l’engin serait obtenu par le dégagement d’air mesuré. Peu de temps après avoir été testé sur l’étang de Beezer dans la ville natale de Fletcher, le canton de Sparta, dans le New Jersey, le dessin a été immédiatement approprié par le département de la Guerre des États-Unis et classé, refusant à Fletcher la possibilité de breveter sa création. En tant que tel, le travail de Fletcher était en grande partie inconnu jusqu’à ce qu’une affaire soit intentée (British Hovercraft Ltd c. Les États-Unis d’Amérique) dans laquelle la société britannique soutenait que ses droits, provenant du brevet de Sir Christopher Cockerell, avaient été violés. La réclamation de British Hovercraft, qui demandait 104 000 000 damages en dommages-intérêts, n’a pas abouti. Cependant, le colonel Melville W. Beardsley (1913-1998), inventeur et ingénieur aéronautique américain, a reçu 80 000 dollars de Cockerell pour ses droits sur les brevets américains. Beardsley a travaillé sur un certain nombre d’idées uniques dans les années 1950 et 60 qu’il a brevetées. Son entreprise a construit des embarcations basées sur ses conceptions dans sa base du Maryland pour le gouvernement américain et des applications commerciales. Beardsley a ensuite travaillé pour la Marine américaine sur le développement de l’aéroglisseur pour un usage militaire. Le Dr W. Bertelsen a également travaillé au développement des premiers ACV aux États-Unis. Bertelsen a construit un premier prototype d’aéroglisseur en 1959 (appelé Aeromobile 35-B), et a été photographié pour le magazine Popular Science chevauchant le véhicule au-dessus de la terre et de l’eau en avril 1959. L’article sur son invention faisait la une de l’édition de juillet 1959 de Popular Science.

En 1952, l’inventeur britannique Christopher Cockerell a travaillé avec la lubrification à l’air avec des engins d’essai sur les Norfolk Broads. De là, il est passé à l’idée d’un coussin d’air plus profond. Cockerell a utilisé des expériences simples impliquant un moteur d »aspirateur et deux bidons cylindriques pour créer son système de jet périphérique unique, la clé de son invention d »aéroglisseur, breveté comme le « principe de l »aéroglisseur. »Il a prouvé le principe réalisable d’un véhicule suspendu sur un coussin d’air soufflé sous pression, rendant le véhicule facilement mobile sur la plupart des surfaces. Le coussin d’air de soutien lui permettrait de fonctionner sur de la boue molle, de l’eau, des marais et des marécages ainsi que sur un sol ferme. Il a conçu un modèle de véhicule fonctionnel basé sur son brevet. En montrant son modèle aux autorités, il a été placé sur la liste secrète comme pouvant être utilisé à des fins militaires et donc restreint. Cependant, pour garder la Grande-Bretagne en tête des développements, en 1958, la National Research and Development Corporation a repris sa conception (payant £ 1000 pour les droits) et a payé pour un véhicule expérimental à construire par Saunders-Roe, le SR.N1. L’engin a été construit selon la conception de Cockerell et a été lancé en 1959, et a effectué une traversée de la France au Royaume-Uni à l’occasion du 50e anniversaire du vol transfrontalier de Blériot. Il a été fait chevalier pour ses services à l’ingénierie en 1969. Sir Christopher a inventé le mot « aéroglisseur » pour décrire son invention.

Conception

1. Hélices
2. Air
3. Ventilateur
4. Jupe souple

Un aéroglisseur de transport de passagers.

Les aéroglisseurs ont un ou plusieurs moteurs séparés (certains engins, tels que le SR-N6, ont un moteur avec un entraînement divisé par une boîte de vitesses). Un moteur entraîne le ventilateur (la roue) qui est chargé de soulever le véhicule en forçant l’air sous l’engin. L’air doit donc sortir à travers la « jupe », soulevant l’engin au-dessus de la zone sur laquelle il réside. Un ou plusieurs moteurs supplémentaires sont utilisés pour fournir une poussée afin de propulser l’engin dans la direction souhaitée. Certains aéroglisseurs utilisent des conduits pour permettre à un moteur d’effectuer les deux tâches, en dirigeant une partie de l’air vers la jupe, le reste de l’air sortant de l’arrière pour pousser l’engin vers l’avant.

Aéroglisseur civil commercial

L’avionneur britannique Saunders Roe, qui avait une expertise aéronautique, a développé le premier aéroglisseur pratique, le SR-N1, qui a effectué plusieurs programmes d’essais de 1959 à 1961 (première démonstration publique en 1959), y compris un essai cross-canal. Le SR-N1 était propulsé par un moteur (à piston), entraîné par de l’air expulsé. Démontré au Salon aéronautique de Farnborough en 1960, il a été démontré que ce simple engin pouvait transporter jusqu’à 12 marines avec leur équipement ainsi que le pilote et le copilote avec seulement une légère réduction de la hauteur de vol stationnaire proportionnelle à la charge transportée. Le SR.N1 n’avait pas de jupe, utilisant plutôt le principe de l’air périphérique breveté par Sir Christopher. Il a été constaté plus tard que la hauteur de vol stationnaire de l’engin était améliorée par l’ajout d’une « jupe » de tissu souple ou de caoutchouc autour de la surface de vol stationnaire pour contenir l’air. La jupe était une invention indépendante faite par un officier de la Royal Navy, Latimer-Needham, qui a vendu son idée à Westland (société mère de Saunders-Roe), et qui a travaillé avec Sir Christopher pour développer l’idée.

Le premier aéroglisseur de transport de passagers à entrer en service était le Vickers VA-3, qui, à l’été 1962, transportait régulièrement des passagers le long de la côte nord du Pays de Galles de Moreton, dans le Merseyside, à Rhyl. Il était propulsé par deux turbopropulseurs et entraîné par des hélices.

Au cours des années 1960, Saunders Roe a développé plusieurs modèles plus grands pouvant transporter des passagers, y compris le SR-N2, qui a traversé le Solent en 1962, et plus tard le SR-N6, qui a traversé le Solent de Southsea à Ryde sur l’île de Wight, pendant de nombreuses années. Les opérations de Hovertravel ont commencé le 24 juillet 1965, en utilisant le SR-N6, qui ne transportait que 38 passagers. Deux aéroglisseurs AP1-88 modernes de 98 places empruntent maintenant cette route, et plus de 20 millions de passagers ont utilisé le service en 2004.

En 1966, deux services d’aéroglisseurs de passagers transmanche ont été inaugurés à l’aide d’aéroglisseurs. Hoverlloyd a assuré des services depuis le port de Ramsgate vers Calais et Townshend Ferries a également lancé un service vers Calais depuis Douvres.

Outre Saunders Roe et Vickers (qui se sont combinés en 1966 pour former la British Hovercraft Corporation), d’autres engins commerciaux ont été développés au cours des années 1960, au Royaume-Uni, par Cushioncraft (faisant partie du groupe Britten-Norman) et Hovermarine (ce dernier étant un aéroglisseur de type « flanc », où les côtés de la coque se projetaient dans l’eau pour piéger le coussin d’air avec des jupes d’aéroglisseur « normales » à la proue et à la poupe).

Le premier aéroglisseur de transport automobile au monde a fait ses débuts en 1968; les modèles de la classe BHC Mountbatten (SR-N4), chacun propulsé par quatre moteurs à turbine à gaz Rolls-Royce Proteus, ont été utilisés pour démarrer le service régulier de ferry pour voitures et passagers à travers la Manche depuis Douvres, Ramsgate, où un hoverport spécial avait été construit à Pegwell Bay par Hoverlloyd, et Folkestone en Angleterre jusqu’à Calais et Boulogne en France. Le premier SR-N4 avait une capacité de 254 passagers et 30 voitures, et une vitesse de pointe de 83 nœuds (96 milles à l’heure). La traversée de la Manche a duré environ 30 minutes et s’est déroulée un peu comme une compagnie aérienne avec des numéros de vol. Le dernier SR-N4 MkIII avait une capacité de 418 passagers et 60 voitures. Le navire de construction française SEDAM N500 avait une capacité de 385 passagers et 45 voitures, dont un seul exemplaire est entré en service, et a été utilisé par intermittence pendant quelques années sur le service transmanche en raison de problèmes techniques.Le service a cessé en 2000, après 32 ans, en raison de la concurrence des ferries traditionnels, des catamarans et de l’ouverture du tunnel sous la Manche.

En 1998, le Service postal américain a commencé à utiliser l’AP Hoverwork de construction britannique.1-88 pour transporter le courrier, le fret et les passagers de Bethel, en Alaska, à destination et en provenance de huit petits villages le long de la rivière Kuskokwim. Bethel est très éloigné du réseau routier de l’Alaska, ce qui fait de l’aéroglisseur une alternative attrayante aux méthodes de livraison aériennes utilisées avant l’introduction du service d’aéroglisseur. Le service d’aéroglisseurs est suspendu pendant plusieurs semaines chaque année pendant que la rivière commence à geler, afin de minimiser les dommages à la surface de la glace de la rivière. L’aéroglisseur est parfaitement capable de fonctionner pendant la période de gel; cependant, cela pourrait potentiellement briser la glace et créer des dangers pour les villageois qui utilisent leurs motoneiges le long de la rivière au début de l’hiver.

Le succès commercial de l’aéroglisseur a souffert de la hausse rapide des prix du carburant à la fin des années 1960 et 1970 à la suite du conflit au Moyen-Orient. Les véhicules alternatifs sur l’eau, tels que les catamarans perforants (commercialisés sous le nom de SeaCat en Grande-Bretagne) consomment moins de carburant et peuvent effectuer la plupart des tâches maritimes de l’aéroglisseur. Bien que développé ailleurs dans le monde à des fins civiles et militaires, à l’exception de la traversée Solent Ryde-Southsea, l’aéroglisseur a disparu des côtes de la Grande-Bretagne jusqu’à ce qu’une gamme d’aéroglisseurs Griffon soient achetés par la Royal National Lifeboat Institution.

En Finlande, les petits aéroglisseurs sont largement utilisés dans le sauvetage maritime et pendant la rasputitsa (« saison de boue ») comme véhicules de liaison avec l’archipel.

La compagnie aérienne scandinave SAS affrétait un AP. Aéroglisseur 1-88 pour les passagers réguliers entre l’aéroport de Copenhague, au Danemark, et le terminal d’aéroglisseur SAS à Malmo, en Suède.

Aéroglisseur militaire

Un aéroglisseur de la Marine américaine attaché au navire d’assaut amphibie USS Kearsarg.

Un aéroglisseur ITA Tuuli de la marine finlandaise. Gracieuseté des Forces de défense finlandaises.

Aéroglisseur Zubr amarré à Saint-Pétersbourg, en Russie.

Les premières applications de l’aéroglisseur à usage militaire ont été avec le SR.N1 à SR.Vaisseau N6 construit par Saunder Roe sur l’île de Wight au Royaume-Uni et utilisé par les forces interarmées britanniques. Pour tester l’utilisation de l’aéroglisseur dans des applications militaires, le Royaume-Uni a mis en place la base Interservice Hovercraft Trails Unit (IHTU) à Lee-on-the-Solent, au Royaume-Uni (maintenant le site du Musée de l’aéroglisseur). Cette unité a effectué des essais sur le SR.N1 de Mk1 à Mk5 ainsi que des essais sur les engins SR.N2, 3, 5 et 6. Actuellement, les Royal Marines utilisent le Griffon 2000TDX comme engin opérationnel. Cet engin a récemment été déployé par le Royaume-Uni en Irak.

Aux États-Unis, pendant les années 1960, Bell a licencié et vendu le Saunder Roe SRN-5 sous le nom de Bell SK-5. Ils ont été déployés à l’essai dans la guerre du Vietnam par la marine en tant que patrouilleurs PACV dans le delta du Mékong où leur mobilité et leur vitesse étaient uniques. Cela a été utilisé à la fois dans la configuration de pont incurvé SR.N5 britannique et plus tard avec un pont plat modifié, une tourelle de canon et un lance-grenades, désigné le 9255 PACV. L’un de ces engins est actuellement exposé au Musée des transports de l’armée en Virginie. L’expérience a mené au projet de Bell SK-10, qui était la base du LCAC maintenant déployé.

L’ex-Union soviétique a été l’une des premières nations à utiliser un aéroglisseur, le Bora, comme corvette de missiles guidés.

La marine finlandaise a conçu à la fin des années 1990 un aéroglisseur expérimental d’attaque de missiles, l’aéroglisseur de classe Tuuli.Le prototype de la classe, Tuuli, a été mis en service en 2000. Il s’est avéré une conception extrêmement réussie pour un engin d’attaque rapide littoral, mais pour des raisons fiscales et un changement doctrinal dans la marine, l’aéroglisseur a rapidement été retiré.

La Marine hellénique a acheté quatre Zubr / Pomornik de conception russe (LCAC). Il s’agit du plus grand engin à coussin d’air d’atterrissage militaire au monde.

Hoverbarge

Un avantage réel des véhicules à coussin d’air pour déplacer des charges lourdes sur des terrains difficiles, tels que des marécages, a été négligé par l’enthousiasme du financement gouvernemental pour développer des aéroglisseurs à grande vitesse. Ce n’est qu’au début des années 1970 que la technologie a été utilisée pour déplacer une barge marine modulaire avec une dragline à bord pour une utilisation sur des terres récupérées molles.

Mackace (Mackley Air Cushion Equipment) a produit un certain nombre d’aérobarges à succès, tels que le Sea Pearl, une charge utile de 250 tonnes, qui fonctionnait à Abu Dhabi, et le Yukon Princesses, une charge utile de 160 tonnes, qui transportait des camions sur le fleuve Yukon pour faciliter la construction du pipeline. Les hoverbarges sont toujours en activité aujourd’hui. En 2006, Hovertrans (formé par les dirigeants originaux de Mackace) a lancé une barge de forage de charge utile de 330 tonnes dans les marais du Suriname.

La technologie de l’aéroglisseur est quelque peu différente de l’aéroglisseur à grande vitesse, qui a traditionnellement été construit en utilisant la technologie des aéronefs. Le concept initial de la barge à coussin d’air a toujours été de fournir une solution amphibie de faible technologie pour accéder aux chantiers de construction en utilisant des équipements typiques trouvés dans ce domaine, tels que des moteurs diesel, des ventilateurs de ventilation, des treuils et des équipements marins. La charge pour déplacer une barge ACV de charge utile de 200 tonnes à 5 nœuds ne serait que de 5 tonnes. La conception de la jupe et de la distribution de l’air sur l’engin à grande vitesse, encore une fois, est plus complexe, car ils doivent faire face au coussin d’air emporté par une vague et un impact de vague. La vitesse lente et la grande chambre mono de la barge de vol stationnaire aident en fait à réduire l’effet de l’action des vagues, ce qui donne une conduite très douce.

Hovertrain

Plusieurs tentatives ont été faites pour adopter la technologie du coussin d’air pour une utilisation dans les systèmes à voie fixe, afin de tirer parti des forces de frottement plus faibles pour fournir des vitesses élevées. L’exemple le plus avancé en est l’Aérotrain, un aérotrain expérimental à grande vitesse construit et exploité en France entre 1965 et 1977. Le projet a été abandonné en 1977, en raison du manque de financement, de la mort de son principal protagoniste et de l’adoption du TGV par le gouvernement français comme solution de transport terrestre à grande vitesse.

À l’autre extrémité du spectre de vitesse, la Dorfbahn Serfaus est en fonctionnement continu depuis 1985. Il s’agit d’un funiculaire souterrain à coussin d’air inhabituel, situé dans la station de ski autrichienne de Serfaus. Seulement 1 280 m (4 199.5 pieds) de long, la ligne atteint une vitesse maximale de gabarit: Mph.

Records

• Le plus grand aéroglisseur civil au monde — Le BHC SRN4 Mk III d’une longueur de 56,4 m (185 pi) et d’un poids de 310 tonnes métriques (305 tonnes), peut accueillir 418 passagers et 60 voitures.
• Traversée de la Manche – 22 minutes par la Princesse Anne MCH SR-N4 Mk3 le 14 septembre 1995
• Record du monde de vitesse d’aéroglisseur — 18 septembre 1995 – Essais de vitesse, Bob Windt (États-Unis) 137,4 kilomètres à l’heure (km/h). (85,87 mi/h), 34.06 secondes kilométrage mesuré

Amateurs

Il existe un nombre croissant de petits aéroglisseurs construits à la maison et en kit utilisés à des fins ludiques et de course, principalement sur les lacs et rivières intérieurs, mais aussi dans les zones marécageuses et dans certains estuaires.

Notes

Références Les liens ISBN prennent en charge le NWE par le biais de frais de référence

• Bullard, Lisa. 2007. Aéroglisseur (Tirez les livres d’avance). Les éditions de la Première Avenue du Nord de Minneapolis. ISBN 0822564270
• Saut, Lorraine Jean. 2004. Laboratoire d’essais en vol: Aéroglisseurs: Construisez et lancez 4 Aéroglisseurs différents! Berkeley, CA: Silver Dolphin Books. ISBN 1592230318
• Jackson, Kevin. 2004. Découvrez l’Aéroglisseur. Nous sommes à votre service. ISBN 0975341405

Tous les liens ont été récupérés le 15 janvier 2018.

• Aéroglisseur sur l’île de Wight, Royaume-Uni depuis H2G2.
• Site web personnel pour les constructeurs d’aéroglisseurs.
• Aéroglisseur de sauvetage à Burnham-On-Sea, Somerset, Royaume-Uni.
• Le Musée de l’aéroglisseur.
• Aéroglisseur anglais des années 1960.
• Aéroglisseur ABS, un important concepteur / fabricant d’aéroglisseurs.