SIMULATEUR DE CHUTES LIBRES APTE A PRESENTER
UN ENVIRONNEMENT VISUEL SIMULE
La présente invention concerne un dispositif de simulation de chute libre telle qu'elle est pratiquée par les parachutistes au moyen d'une soufflerie verticale, c'est à dire des moyens destinés à maintenir sensiblement stationnaire au moins une personne en position de chute libre dans un écoulement d'air vertical ascendant. Plus particulièrement l'invention concerne un simulateur de chute libre comportant des moyens de représentation d'un environnement visuel extérieur simulé pendant la chute libre simulée.
L'entraînement des parachutistes à la chute libre pour apprendre et améliorer les mouvements et attitudes devant être réalisés pendant la phase de chute libre a révélé de longue date le besoin de moyens économiques et sûrs, indépendant des conditions météorologiques nécessaires aux largages à partir d'un avion, pour permettre l'apprentissage et l'entraînement en toutes saisons.
Des moyens relativement simples dans lesquels le parachutiste est accroché au niveau du corps et des membres au dessus du sol au moyen de suspentes élastiques ont été réalisés. Ces suspentes élastiques permettent de placer les parachutistes dans certaines conditions caractéristiques de la chute en assurant la séparation du sol dans une attitude proche de celle de la chute libre et en conservant la possibilité de réaliser des mouvements notamment sous la conduite ou le contrôle d'un instructeur.
De tels moyens, s'ils sont économiques, sont toutefois très loin d'être représentatifs de la réalité des phénomènes physiques rencontrés au cours de la chute libre et ne permettent pas au parachutiste de ressentir les effets de la chute ni ne lui permettent de s'entraîner correctement au contrôle de sa position pendant la chute.
Les souffleries verticales utilisées dans les centres de recherches en aérodynamique ont inspiré les réalisateurs de simulateurs de chute libre.
Malgré SIMULATOR OF FREE FALLS READY TO PRESENT
A SIMPLE VISUAL ENVIRONMENT
The present invention relates to a free fall simulation device as practiced by paratroopers by means of a wind tunnel vertical, that is to say means intended to maintain substantially stationary at less a person in a free fall position in a vertical airflow ascending. More particularly, the invention relates to a fall simulator free having means for representing an external visual environment simulated during the simulated free fall.
The training of parachutists to freefall to learn and improve the movements and attitudes to be achieved during the freefall has long revealed the need for economic and safe means, independent of the meteorological conditions necessary for the drops from of an airplane, to allow learning and training in all seasons.
Relatively simple means in which the skydiver is hung on the body and limbs above the ground by means of elastic hangers were made. These elastic suspension lines allow place the parachutists under certain conditions characteristic of the fall in ensuring the separation of the soil in an attitude close to that of the fall free and retaining the possibility of making movements in particular under the conduct or control of an instructor.
Such means, even if they are economic, are very far from being representative of the reality of the physical phenomena encountered during the free fall and do not allow the skydiver to feel the effects of the fall nor allow him to train properly to control his position while the fall.
Vertical wind tunnels used in research centers in aerodynamics have inspired developers of free fall simulators.
Despite
2 leurs coûts relativement élevés, ces souffleries verticales permettent, lorsque leur puissance est suffisante, d'assurer la position stationnaire d'un parachutiste en condition de chute libre dans une veine d'écoulement aérodynamique vertical dans laquelle l'air s'écoule du bas vers le haut de la veine et avec des vitesses compatibles au maintien du parachutiste en position verticale stable, typiquement de 40 m/s à 70 m/s.
Différentes souffleries verticales de ce type pour simulateur de chute ont été conçues dont les caractéristiques sont variables en fonction des objectifs de leurs concepteurs. Ainsi certaines souffleries sont d'un diamètre et d'une puissance suffisants pour autoriser la simulation de chute de deux ou trois parachutistes simultanément en vue de l'entraînement aux figures réalisées lors des concours de sauts.
Ont trouve des exemples de tels simulateurs de chutes libres dans les brevets US 3484953 ou GB 2094162. Ces deux brevets présentent des simulateurs de chutes libres réalisés suivant le modèle des souffleries à
veines aérodynamiques fermées dans lesquelles l'air, accéléré dans la veine de la soufflerie où évoluent le ou les parachutistes, suit un trajet fermé entre la sortie de ladite veine et son introduction dans la même veine après être passé dans la ou les hélices qui génèrent l'écoulement aérodynamique. Dans ces réalisations, les infrastructures des souffleries sont par exemple réalisées en béton et fixes en raison de leurs dimensions et de leurs masses.
Pour équiper à des coûts inférieurs les centres de parachutisme et également pour réaliser des simulateurs de chutes libres destinés à la découverte des sensations de la chute libre par le public dans les foires et autres lieux d'animation, des simulateurs de chutes libres de construction plus légère et ou transportables ont été imaginés.
Des exemples de telles réalisations sont donnés dans le brevet GB
2062557, qui met en oeuvre une architecture de soufflerie à veine aérodynamique fermée comme dans les exemples cités précédemment, ou dans la demande de brevet WO 83/01380 qui fonctionne en veine aérodynamique ouverte, c'est à dire dans laquelle l'air entrant dans la veine est prélevé dans la masse d'air ambiant et est rejeté à la sortie de la veine dans l'air ambiant à la partie supérieure du simulateur. 2 their relatively high costs, these vertical wind tunnels allow, when their power is sufficient, to ensure the stationary position of a paratrooper in free fall condition in a vertical aerodynamic flow vein where the air flows from the bottom to the top of the vein and with speeds compatible with maintaining the parachutist in a stable upright position, typically from 40 m / s to 70 m / s.
Different vertical wind tunnels of this type for a fall simulator have have been designed with characteristics that vary according to the objectives of their designers. So some wind tunnels are of a diameter and a sufficient power to allow two or three drop simulation parachutists simultaneously for the training of the performed figures then jumping competitions.
Examples of such free fall simulators have been found in patents US 3484953 or GB 2094162. These two patents disclose free fall simulators made according to the model of wind tunnels veins closed aerodynamics in which the air, accelerated in the vein of the wind tunnel where the paratroopers evolve, follows a closed path between the Release said vein and its introduction in the same vein after passing in the or the propellers that generate the aerodynamic flow. In these achievements, the wind tunnel infrastructures are for example made of concrete and fixed in because of their size and their masses.
To equip the parachuting centers and also to realize free fall simulators intended for the discovery Feelings of free fall by the public in fairs and other places animation, free fall simulators of lighter construction and or transportable have been imagined.
Examples of such embodiments are given in the GB patent 2062557, which implements a vein blower architecture aerodynamic closed as in the examples cited above, or in the application for patent WO 83/01380 which operates in open aerodynamic vein, ie in which the air entering the vein is taken from the air mass ambient and is rejected at the exit of the vein into the ambient air at the top of simulator.
3 Tous ces simulateurs présentent des moyens plus ou moins élaborés pour accéder à la veine d'essai mais, en dehors de filets de protection ou de capitonnage des parois de la veine aérodynamique dans laquelle évoluent les parachutistes à l'entraînement, ils n'assurent pas intrinsèquement la sécurité
des personnes réalisant un saut simulé.
Dans la demande WO 83/01380 déjà citée, les parois de la veine aérodynamique sont réalisées dans un matériau souple tel qu'un tissu ou une feuille d'un matériau transparent, mais des structures rigides sont disposées à
proximité des parois souples de la veine aérodynamique auxquelles ces parois sont reliées par des voiles. Cette disposition de la veine aérodynamique et de son maintien ne permet pas de garantir que la personne évoluant en état de chute libre ne heurtera pas une structure rigide en cas de choc contre la paroi de la veine aérodynamique souple, et encore moins en cas de défaillance de la paroi souple, par exemple une déchirure.
Malgré les protections personnelles qui sont utilisées, notamment les casques et les combinaisons spéciales, les incidents et les accidents ne sont pas exceptionnels lors de l'utilisation de tous ces types de simulateurs de chute, même par des personnes qui pratiquent régulièrement la chute libre.
Pour améliorer encore le réalisme de la simulation, des moyens de représentation visuelle de l'environnement lors du saut ont été proposés pour être associés à certaines de ces souffleries verticales utilisées comme simulateurs de chutes libres. Le brevet US 5655909 propose de simuler l'environnement visuel du parachutiste au moyen d'écrans sur au moins une partie de la veine aérodynamique dans laquelle le parachutiste évolue lorsqu'il exécute un saut simulé. La solution proposée consiste à remplacer une partie de la paroi de la veine par un dispositif de présentation d'images avec de multiples écrans, dispositif parfois connus sous le nom de mur d'images. Ce type de dispositif permet de générer des images sur de relativement grandes surfaces mais présente les inconvénients de présenter une image avec des lignes formant un quadrillage correspondant aux bords des écrans, d'être très lourds et volumineux donc d'une installation difficile et également de placer sur la paroi de la veine aérodynamique des structures rigides, notamment les écrans et leurs indispensables supports. Les conséquences, si la personne évoluant dans la 3 All these simulators present more or less elaborate means for access to the test vein but, apart from protective nets or upholstery of the walls of the aerodynamic vein in which the paratroopers in training, they do not intrinsically ensure safety of the people performing a simulated jump.
In the application WO 83/01380 already cited, the walls of the vein aerodynamics are made of a flexible material such as a fabric or sheet of transparent material, but rigid structures are arranged at proximity of the flexible walls of the aerodynamic vein to which these walls are connected by sails. This arrangement of the aerodynamic vein and his does not guarantee that the person in a state of falling free will not hit a rigid structure in case of impact against the wall of the flexible aerodynamic vein, let alone in case of wall failure flexible, for example a tear.
Despite the personal protections that are used, including helmets and special suits, incidents and accidents are not not exceptional when using all these types of fall simulators, even by people who regularly practice free fall.
To further improve the realism of the simulation, ways of visual representation of the environment during the jump have been proposed for to be associated with some of these vertical wind tunnels used as simulators of free falls. US Patent 5655909 proposes to simulate the visual environment of parachutist using screens on at least part of the vein aerodynamic in which the parachutist evolves when he performs a jump simulated. The proposed solution is to replace part of the wall of the vein by an image presentation device with multiple screens, device sometimes known as the wall of images. This type of device allows to generate images on relatively large surfaces but presents the disadvantages of presenting an image with lines forming a grids corresponding to the edges of the screens, to be very heavy and bulky so of a difficult installation and also to place on the wall of the vein aerodynamics of rigid structures, including screens and their indispensable supports. The consequences, if the person moving in the
4 veine aérodynamique heurte la paroi de ladite veine, sont dans ce cas aggravées par le fait que le système de représentation visuelle de l'environnement rend quasiment impossible le capitonnage des parois de la veine.
La présente invention propose un simulateur de saut à la fois aisé à
installer et à mettre en oeuvre, qui offre un maximum de sécurité pour les utilisateurs et dont l'architecture lui permet de disposer d'une représentation visuelle de l'environnement sur 360 degrés pendant la chute libre simulée.
Plus particulièrement, le simulateur de chute libre suivant l'invention comporte des moyens aérogénérateurs de puissance pour générer un flux d'air d'une vitesse compatible avec le maintien dans un état de chute libre d'au moins une personne dans une veine aérodynamique d'axe sensiblement vertical constituée d'un film en matériau souple, résistant et non élastique, tel qu'une toile ayant la forme d'un tube uniquement fixé à deux cadres positionnés aux extrémités du tube, le film en matériau souple constituant la veine étant tendu dans le sens longitudinal du tube par le seul moyen d'une superstructure de maintien auquel les cadres sont fixés.
De préférence la paroi de la veine aérodynamique est réalisée en un seul panneau développable du film souple refermé sur lui-même au moyen d'une ligne de fixations pour constituer le tube de la veine aérodynamique.
Avantageusement ladite superstructure est de dimensions telles que la paroi souple de la veine aérodynamique est suffisamment éloignée de tout élément rigide de la superstructure pour que la personne en état de chute simulée ne puisse pas heurter une structure rigide en cas de perte de contrôle de sa position dans la veine aérodynamique.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention les moyens aérogénérateurs comportent au moins un moteur situé de préférence dans une chambre, au moins une hélice et un redresseur-diffuseur.
Avantageusement le redresseur-diffuseur est situé à la partie supérieure de la chambre contenant le au moins un moteur et la superstructure maintien la veine aérodynamique verticalement au dessus et sensiblement dans l'axe du redresseur- diffuseur.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, l'air devant être accéléré dans la veine aérodynamique pénètre dans une chambre comportant le au moins un moteur par au moins une ouverture réalisée dans une paroi de la chambre.
Pour des commodités de transport et de simplification des opérations de montage et ou de démontage du simulateur, les moyens aérogénérateurs de puissance sont avantageusement installés de façon fixe dans tout ou partie d'un conteneur de transport.
Dans une forme particulière de l'invention, le film en matériau souple constituant la paroi de la veine aérodynamique est translucide et permet, en servant d'écran, la projection par l'extérieure de la veine d'images visibles depuis l'intérieure de la veine. Avantageusement des images pouvant simuler l'effet visuel de la chute libre sont projetées par au moins un projecteur situé à
l'extérieur de la veine ou par plusieurs projecteur permettant de couvrir un champ visuel de 360 degrés dans un plan horizontal. Les projecteurs sont avantageusement fixés à
la superstructure de maintien de la veine aérodynamique.
Dans un mode particulier de mise en oeuvre du simulateur, les images projetées incorporent en temps réel l'image d'au moins une personne filmée en état de chute libre dans un autre simulateur de chute libre.
Dans un mode particulier de réalisation, la veine aérodynamique et d'autres éléments du simulateur de chute libre sont protégés des intempéries, et éventuellement de la lumière excessive au regard de la pénombre nécessaire à
un bon contraste des images projetées, par des moyens de couverture tels qu'une bâche et ou des panneaux, lesquels moyens prennent avantageusement appui sur la superstructure de maintien de veine aérodynamique tout en maintenant les conditions d'ouvertures ou d'étanchéité à l'air nécessaires au fonctionnement aérodynamique correct du simulateur.
Des moyens de contrôle et de commande sont prévus pour surveiller le fonctionnement du simulateur de chute libre et les évolutions de la personne en état de chute libre ainsi que pour agir sur le fonctionnement du simulateur.
Une description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention est décrite en référence aux figures qui correspondent :
- figures 1 : vue générale d'un mode de réalisation d'un simulateur suivant l'invention et de ses principales parties constitutives ;
- figure 2 : vue des moyens aérogénérateurs de puissance et écorché de la chambre comportant un moteur ;
- figure 3: vue en perspective d'une veine aérodynamique suivant l'invention et des moyens de projection d'images sur la paroi de la veine aérodynamique ;
- figure 4 : vue d'une superstructure de maintien de la veine aérodynamique et des moyens de protection extérieure ;
- figure 5 : illustration des moyens associés au simulateur de chute libre. Le détail a) présente un exemple de moyen de contrôle et de surveillance du simulateur.
Le simulateur de chute libre suivant l'invention comporte des moyens aérogénérateurs de puissance 1 apte à assurer l'accélération de l'air dans une veine aérodynamique, une veine aérodynamique 2 de dimensions adaptées aux évolutions d'au moins une personne 6 dans une situation de chute libre, des moyens 3 pour générer des images réelles ou simulées d'un environnement visuel extérieur pour la personne évoluant dans la veine aérodynamique, des moyens 4 de pilotage et de contrôle de la soufflerie et des moyens de génération d'images, une superstructure 5 apte à maintenir ces différents moyens et d'éventuels moyens accessoires ainsi qu'à supporter des moyens de protection vis à vis de l'environnement extérieur.
Ces différents moyens sont assemblés en vue d'une installation fixe du simulateur de chute libre, où sont conçus pour un montage et un démontage simplifié en vue de réaliser une installation itinérante.
Dans ce dernier cas, ces moyens et ladite superstructure sont réalisés pour assurer la transportabilité de l'ensemble du simulateur par exemple dans un ou plusieurs conteneurs dont les dimensions sont compatibles avec les moyens traditionnels de transport par routes, par rails, par mer ou par air.
L'exemple de description détaillée donné d'un simulateur de chute libre suivant l'invention correspond essentiellement au cas d'un simulateur de chute libre ayant la capacité d'être transporté aisément pour une livraison et une mise en service simplifiées ou pour une utilisation itinérante en vue de faire découvrir la chute libre au plus grand nombre de personnes dans les clubs de parachutisme ou dans les manifestations publiques.
Les moyens aérogénérateurs de puissance 1 comportent au moins un moteur 10 dont la puissance est calculée en fonction de la section moyenne 23 de la veine aérodynamique 2 et de la vitesse recherchée de l'écoulement vertical de l'air dans la veine. Ce moteur ou ces moteurs 10 qui sont électriques ou thermiques, entraînent, le cas échéant par l'intermédiaire de réducteurs et ou de renvois d'angle, non représentés, une ou plusieurs hélices 11 dont les caractéristiques sont aussi établies à partir des caractéristiques de la veine aérodynamique 2 et des caractéristiques de l'écoulement aérodynamique recherché. La détermination de la puissance totale nécessaire et des caractéristiques détaillées de la ou des hélices relève des moyens connus pour le calcul des souffleries aérodynamiques. Pour une plus grande autonomie du simulateur de chute libre, on utilise de préférence un ou des moteurs thermiques, par exemple des moteurs de type Diesel, aptes à fournir des puissances de l'ordre de 1000 KW qui sont nécessaires pour entraîner la ou les hélices 11 de la soufflerie d'un simulateur suivant l'invention. Le nombre d'hélices 11 et de moteurs est retenu en fonction de la section moyenne 23 de la veine aérodynamique 2 et de la puissance des moteurs disponibles. Des critères économiques peuvent également conduire à sélectionner des moteurs moins puissants en plus grand nombre par exemple.
Le ou les moteurs 10 des moyens aérogénérateurs de puissance sont installés dans une chambre 12, laquelle chambre 12 est conçue pour recevoir à
sa partie supérieure 13 la veine aérodynamique 2. La ou les hélices 11 sont montées avec leurs axes de rotation 14 sensiblement verticaux afin de générer un flux d'air orienté vers le haut. Avantageusement l'air 15 ainsi accéléré est prélevé dans la chambre 12 ou sont situés le ou les moteurs 10 ce qui améliore le refroidissement de l'ensemble des moteurs 10 et des éventuels réducteurs.
Au moins une ouverture 17 est prévue dans la paroi de la chambre 12 pour permettre l'arrivée de l'air 18 indispensable au fonctionnement de la veine aérodynamique 2. Dans le cas de l'utilisation d'un ou de plusieurs moteurs thermiques, un ou des réservoirs 70 de carburant sont prévus pour assurer l'autonomie souhaitée à la soufflerie. Ces réservoirs 70 et les tuyaux d'arrivée et de retour du carburant sont réalisés conformément aux règles de l'art et aux normes de sécurité en vigueur. Par exemple, si le simulateur est itinérant, la réserve de carburant est fractionnée en plusieurs réservoirs 70 pour ne pas dépasser un volume de 500 litres par réservoir, maximum admis par certaines normes pour des installations mobiles, et le ou les réservoirs 70 sont de préférence isolés du ou des moteurs 10 pour limiter les risques en cas de début d'incendie. En particulier des moyens de sécurité incendie et de protection contre le feu (non représentés sur les figures) sont installés autant que de besoins dans la chambre 12 du ou des moteurs.
Au dessus de la ou des hélices 11 se trouve un redresseur-diffuseur 19. Ce redresseur-diffuseur 19 est destiné à stabiliser l'écoulement aérodynamique 15 accéléré par la ou les hélices 11 qui est particulièrement turbulent après son passage à travers la ou les hélices. De façon classique ce redresseur-diffuseur 19 est réalisé avec une grille constituée de parois minces d'une hauteur suffisante pour que l'écoulement soit stabilisé lors de sa traversée.
Pour faciliter le transport, la chambre 1 contenant le ou les moteurs 10, la ou les hélices 11, éventuellement le redresseur-diffuseur 19 et éventuellement des réservoirs de carburant 70 dans le cas de l'utilisation de moteurs thermiques sont avantageusement installés dans un ou plusieurs conteneurs au gabarit des transports routiers, ferroviaires, maritimes ou aériens. De préférence, ce ou ces conteneurs sont aptes à recevoir des éléments d'autres parties du simulateur, après leurs démontages, pour faciliter le transport du simulateur de chute.
Dans un conteneur de dimensions traditionnelles soit environ 3 mètres de largeur, 12 mètres de longueur et 2,6 mètres de hauteur, il est ainsi possible de réaliser une chambre 1 d'une longueur de 4 mètres environ et de la largeur du conteneur, suffisante pour contenir le ou les moteurs 10, la ou les hélices 11 et le redresseur-diffuseur 19. L'espace restant soit environ 8 mètres sur la longueur du conteneur permet l'installation ou le stockage pendant le transport d'autres moyens associés au simulateur.
Au dessus de la ou des hélices 11 et de ce redresseur-diffuseur 19, dans le prolongement de ceux-ci, est installée la veine aérodynamique 2 d'axe 20 vertical dans laquelle évoluent la ou les personnes 6 en situation de chute libre.
Cette veine 2 correspond à un tube d'axe sensiblement vertical, ayant une extrémité
basse 21 et une extrémité haute 22 et de préférence sensiblement cylindrique ou légèrement conique évasé vers le haut. Dans ce dernier mode préféré de réalisation la section d'extrémité haute 22 est plus grande que celle de l'extrémité
basse 21 pour créer dans la veine aérodynamique 2 un gradient de vitesse négatif du bas vers le haut, gradient dont l'effet est favorable à la stabilité sur la position en hauteur dans la veine 2 de la personne 6 en état de chute libre. La section moyenne 23 est de préférence sensiblement circulaire mais d'autres sections sont possibles, par exemple des sections elliptiques ou des sections polygonales.
Pour une installation dans un conteneur au gabarit routier de la chambre 12, les dimensions transversales à l'écoulement aérodynamique 15 de la section basse 21 de la veine 2 sont limitées à environ 3 mètres. Dans ce cas la section haute 22 de la veine 2 a par exemple 3,6 mètres dans ses dimensions transversales à
l'écoulement aérodynamique 15 et par exemple de l'ordre de 4 mètres dans sa hauteur utile dans le sens de l'écoulement aérodynamique 15 entre les extrémités basse 21 et haute 22.
Ces dimensions relativement modestes pour un simulateur de chute ont l'avantage d'une part de faciliter la réalisation d'une soufflerie transportable et d'autre part de participer à la sécurité de la personne 6 en situation de chute simulée. En effet dans les cas où la personne 6 en situation de chute simulée dans la veine n'assure pas correctement le contrôle de sa position sensiblement au centre de la veine aérodynamique 2, situation fréquente avec les personnes non entraînées, cette personne 6 n'a pas, compte tenu des distances de vol libre dans la veine aérodynamique 2, le temps d'acquérir une vitesse importante par rapport à la paroi 24 de la veine 2 et aux protections à ses extrémités hautes 25 et basses 26, même en cas d'accélérations importantes, et, de ce fait, le risque de blessures lors d'un contact avec la paroi 24 ou les protections 25, 26 est très diminué du fait des faibles vitesses relatives par rapport à la paroi ou à ces protections.
Une autre caractéristique importante de la veine aérodynamique 2 concerne son mode de réalisation. Dans le présent simulateur de chute libre, la paroi latérale 24 de la veine aérodynamique 2 dans laquelle évoluent les personnes 6 en état de chute libre est réalisée au moyen d'un film en matériau souple. Ce film, par exemple un tissu choisi pour sa résistance et sa stabilité
dimensionnelle, est assemblé pour former un tube dont la longueur et les périmètres aux extrémités correspondent à ceux recherchés pour la longueur de la veine aérodynamique 2 et aux périmètres de ses sections d'extrémités 21, 22.
On trouve aujourd'hui des tissus très résistants et non élastiques dans le domaine d'utilisation prévu aptes à réaliser la veine tels que des tissus réalisés avec des fibres de synthèse en matériaux tels que des polyesters ou des aramides, par exemple Dacron ou Kevlar , largement utilisés pour les applications aéronautiques ou pour la fabrication des voiles de bateaux.
De préférence le tube formant la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 est réalisé au moyen d'un panneau, dudit film en matériau souple, développable et refermé sur lui-même pour amener bord à bord les côtés opposés du panneau sensiblement orientés le long d'une génératrice du tube. Les bords jointifs sont assemblés au moyen d'une ligne de fixations 27 dont la résistance est au moins du même niveau que celle du film en matériau souple. Ainsi, lorsque les bords jointifs ne sont pas assemblés, le panneau de film en matériau souple peut être remis à plat puis roulé, par exemple sur un mandrin, en vue de son stockage ou de son transport, sans qu'il ne soit créé de pli pouvant endommager la paroi 24 ou nuire à son aspect.
Les fixations, non représentées, sont par exemple réalisées au moyen de fermetures éclairs ou de lacets passant dans des oeillets ou de tissus à
crochets comme le Velcro ou par des combinaisons de ces moyens.
De préférence, sur au moins la partie inférieure de la ligne de fixation 27, les moyens de fixation sont choisis pour permettre une ouverture et une fermeture rapide de la paroi 24 sur une hauteur suffisante afin d'autoriser le passage de la personne 6 avant ou après un saut simulé.
Enfin ce film en matériau souple est tendu entre deux cadres d'extrémité
28, 29 donnant audit film en matériau souple la forme attendue pour les extrémités, respectivement 21, 22, de la veine aérodynamique 2. Ces cadres 28, 29 sont réalisés aux moyens de tubes ou de profilés réalisés en métal ou en matériaux composites par exemples, dont la forme et la section sont suffisantes pour garantir la rigidité et la résistance nécessaires pour reprendre les efforts de tension dans le film en matériau souple, y compris pendant le fonctionnement du simulateur.
Il est essentiel qu'il n'y ait aucune structure rigide proche de la paroi 24, et encore moins à l'intérieure de la veine aérodynamique 2. La mise en tension et le maintien de la toile constituant la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 entre ses deux cadres d'extrémité 28, 29 est réalisée en reliant lesdits cadres 28, 29 à
la superstructure 5 dont les éléments rigides sont éloignés de la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 et qui assure le maintien en position correcte des cadres d'extrémité 28, 29. Le cadre inférieur 28 est fixé au dessus ou autour de la sortie du diffuseur 19 et de manière à forcer l'écoulement d'air 15 accéléré par la ou les hélices 11 à pénétrer dans la veine aérodynamique 2. Le cadre supérieur 29 est fixé à la partie supérieure de la superstructure. De préférence, l'un au moins des deux cadres 28, 29 est fixé par l'intermédiaire de tendeurs, non représentés, par exemple des tendeurs à vis ou des tendeurs hydrauliques, qui permettent de faciliter le montage de la veine aérodynamique 2 et d'appliquer au film en matériau souple les efforts de tension souhaités. Dans un mode de réalisation particulier des moyens élastiques, non représentés, sont intercalés en série avec les fixations d'au moins un des deux cadres pour donner audits cadres concernés la possibilité de légers déplacements afin de limiter les efforts dans le film en matériau souple en cas de choc dans la veine aérodynamique 2 pendant son utilisation. Cette architecture de la veine aérodynamique 2 permet, outre son montage et son démontage relativement aisé, de limiter les risques de blessure sérieuse de la personne 6 évoluant en état de chute libre en cas de chocs contre la paroi 24 en évitant toute possibilité de contact avec une structure rigide.
Dans le choix de la résistance du film en matériau souple utilisé il est tenu compte des efforts induits dans ledit film du fait des risques de chocs en plus des efforts de tension du montage et des efforts liés aux écoulements aérodynamiques.
Dans un mode de réalisation de l'invention, une autre caractéristique importante de la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 est sa capacité à servir d'écran de projection d'image. Dans ce cas le film en matériau souple retenu, outre ses caractéristiques mécaniques indispensables, est translucide de telle sorte que des images projetées depuis l'extérieur de la veine aérodynamique 2 sur la face extérieure 35 de ladite veine soient visibles de façon satisfaisante sur la face intérieure 36 de la paroi 24 de la veine par la personne 6 en état de chute libre.
Certains films en matériaux souples réalisées à partir de fibres en matériaux de synthèse déjà cités présentent des caractéristiques de translucidité
suffisantes, sans transparence ni opacité excessive, pour assurer cette fonction d'écran.
Pour projeter sur la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 une représentation de l'environnement visuel pendant la chute simulée au moins un projecteur 31 est disposé à l'extérieur de la veine aérodynamique.
L'environnement simulé est selon l'effet recherché plus ou moins élaboré. Par exemple l'image projetée représente :
- une image fixe de l'horizon, ou - une image défilant verticalement de formes fixes, par exemple au moyen d'un disque ou d'un tambour portant les motifs à projeter et tournant derrière un objectif de projecteur, ou ;
- les images d'un film pouvant correspondre à celles d'une chute libre réelle ou imaginaire, ou ;
- des images de synthèse calculées en temps réel en fonction des évolutions de la personne en état de chute libre, ou - une combinaison de ces images.
Dans l'hypothèse d'une utilisation comme attraction pour le public, il est préférable de présenter des images attractives et donc assez différentes de celles effectivement perçues lors d'un saut réel de chute libre à haute altitude. Par exemple il est possible de présenter des images correspondant à un déplacement sensiblement horizontal prés du sol pour donner à la personne l'impression de se déplacer comme un oiseau.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, au moins trois projecteurs sont disposés autour de la veine aérodynamique afin d'assurer une représentation correcte de l'environnement extérieur sur 360 dans le plan horizontal.
Pour améliorer la qualité de l'image projetée, en fonction du nombre de projecteurs 31 et de la distance entre les projecteurs 31 et la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 servant d'écran, les projecteurs 31 disposent au besoin de moyens de correction de la géométrie des images, tels que des objectifs 32 anamorphoseurs ou des images conformées avant projection par des moyens électroniques 33 associés aux projecteurs 31 en cas d'utilisation de projecteurs vidéo, pour prendre en compte le fait que l'écran constitué par la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 est courbe.
Cette disposition des moyens 3 de projection d'images, en plaçant les dits moyens 5 à l'extérieur à la veine aérodynamique 2 et éloignés de la paroi 24 de la veine, évite tout risque de contact avec des objets durs lors des évolutions de la personne 6 en état de chute libre.
Afin d'assurer la tension du film en matériau souple constituant la veine aérodynamique 2 et la position correcte de ladite veine, une superstructure 5 est disposée au dessus de la chambre 12 contenant les moyens aérogénérateurs de puissance 1. Cette superstructure assure le positionnement et le maintien des cadres 28 et 29 situés aux extrémités de la veine aérodynamique 2. Réalisée par exemple avec des tubes ou des profilés 51 en métal ou en matériaux composites elle est calculée pour résister aux efforts longitudinaux dans le film en matériau souple de la veine aérodynamique 2. Toutes les parties de la superstructure 5 sont suffisamment éloignées de la paroi souple 24 de la veine aérodynamique 2 pour qu'en aucune circonstance une personne 6 évoluant dans la veine 2 et qui en percute la paroi souple 24 ne puisse entrer en contact avec des parties rigides de la superstructure 5 malgré les déformations, inévitables mais admissibles dans ces circonstances, de la paroi 24 de la veine aérodynamique 2. Par ses dimensions cette superstructure 5 prend en compte le cas extrême d'une défaillance de la paroi souple 24 de la veine aérodynamique 2 et en outre des matelas 52, par exemple avec un remplissage de mousse, sont le cas échéant disposés pour protéger des zones particulières contre lesquelles la personne 6 en état de chute libre pourrait être amenée à avoir des contacts.
En pratique, il est recommandé que la distance entre la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 et les montants verticaux de la superstructure 5 soit sensiblement au moins égal au diamètre moyen de la veine aérodynamique 2, soit environ 3 mètres dans l'exemple de réalisation détaillé donné de l'invention.
Avantageusement cette superstructure 5 supporte des moyens 53 pour protéger la veine aérodynamique 2 et ses moyens associés 1, 3, 4 de l'environnement, vent et pluie en particulier, lorsque le simulateur de chute libre n'est pas installé dans un emplacement protégé tel qu'à l'intérieur d'un bâtiment.
En outre ces moyens de protection 53 ou d'autres moyens dédiés sont aptes à
créer autour de la veine aérodynamique 2 un environnement assez sombre pour garantir un contraste suffisant des images projetées sur les parois translucides 24 de la veine 2 lorsque le simulateur de chute libre est équipé des moyens 3 de représentation de l'environnement visuel extérieur. Ces moyens de protection consistent par exemple en des panneaux plus ou moins opaques fixés à la superstructure ou en une bâche du type de celles utilisées pour la réalisation de chapiteaux destinés à l'accueil du public et prenant appui sur la superstructure 5 ou sur des structures secondaires (non représentées).
Pour un fonctionnement en soufflerie aérodynamique à veine fermée, ces moyens de protection 53 prenant appui sur la superstructure 5 recouvrent également la chambre 12 dans laquelle sont installés les moteurs 10 ou au moins la ou les ouvertures 17 de la chambre 12 par lesquelles arrive l'air 18 qui est accéléré dans la veine aérodynamique 2. Dans ce cas l'espace 54 entre la paroi 24 de la veine aérodynamique 2 et la paroi de ces moyens de protection 53 sert de zone de circulation pour le retour de l'air entre la sortie 22 de la veine et les ouvertures 17 de la chambre des moteurs. Cet espace est donc également dimensionné pour avoir une section suffisante pour que le débit d'air circulant dans la soufflerie puisse y être assuré sans perte de charges excessives. Un receveur apte par sa structure et par ses formes à diriger l'air sortant de la veine aérodynamique vers les côtés et vers le bas autour de la veine aérodynamique 2 est disposés prés de la sortie 22 de la veine, à sa partie supérieure.
Pour un fonctionnement en soufflerie à veine aérodynamique ouverte, ces moyens de protection 53 assurent la protection de la veine aérodynamique 2 et de ses éléments annexes 1, 3, 4. Dans tous les cas ces moyens de protection 53 sont réalisés pour ne pas gêner l'arrivée de l'air extérieur vers la ou les ouvertures 17 de la chambre 12 des moteurs. Au dessus de la veine aérodynamique 2, à la partie supérieure des moyens de protection 53, une ou des ouvertures sont prévues pour laisser passer l'air sortant de la veine aérodynamique 2 vers l'air ambiant. Cette ou ces ouvertures sont de préférence surmontées d'un receveur pour éviter que la pluie ou des corps étrangers, et éventuellement la lumière, ne puissent pénétrer dans la zone protégée de la veine aérodynamique 2 mais sans entraver le flux d'air devant passer vers l'air libre.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la superstructure 5 est réalisée avec des dimensions suffisantes pour que les projecteurs 31 associés au système de représentation de l'environnement visuel 3 pendant la chute libre soient fixés de manière sûre et stable par rapport à la veine aérodynamique 2.
Les dimensions de la superstructure 5 sont compatibles avec le positionnement du ou des projecteurs 31 à une distance suffisante de la paroi 21 de la veine aérodynamique 2 qui sert d'écran de projection pour que ce ou ces projecteurs fonctionnent de façon satisfaisante. La précision et la stabilité de ces projecteurs 31 sont nécessaires pour que les images projetées soient suffisamment stables et pour la qualité du rendu de l'ensemble de la scène notamment dans les zones de raccordement des images projetées par les différents projecteurs 31, lorsque plusieurs projecteurs 31 sont utilisés.
Dans un mode de réalisation la superstructure est constituée d'un ensemble de poutre 51 équipées de liaisons 57 démontables, par boulonnage de chapes d'extrémité (non représentées) par exemple, afin d'assurer le montage et éventuellement le démontage pour son transport du simulateur de chute libre.
D'autres moyens nécessaires ou utiles au fonctionnement, à la surveillance et au contrôle du simulateur de chutes sont associés au simulateur.
Le simulateur comporte en particulier au moins un poste de contrôle et de commande 4 qui permet depuis un poste de pilotage 41 du simulateur de surveiller les paramètres du simulateur et de ses équipements.
Parmi les paramètres importants à surveiller de préférence, sans que cette liste ne soit exhaustive, sont affichés - les températures :
c air de la soufflerie ;
c eau de refroidissement ;
c huile dans les moteurs et engrenages ;
- les puissances et vitesses de rotation en sortie du ou des moteurs ou sur le ou les axes de la ou des hélices ;
- les vitesses de l'écoulement dans la veine aérodynamique.
La partie commande comporte au moins les moyens de piloter la puissance de la soufflerie pour agir en particulier sur la vitesse de l'écoulement de l'air dans la veine aérodynamique, vitesse qui diffère notamment suivant le poids de la personne 6 à maintenir en état de chute libre simulée, et comporte également les organes de commande des dispositifs liés à la sécurité, tels que les commandes d'arrêt d'urgence ou liées aux moyens de sécurité incendie.
Une partie de ces moyens de commande et de contrôle peut être automatisée.
De préférence le simulateur de chute libre comporte également au moins une caméra de surveillance 42 permettant d'observer la personne 6 dans la veine aérodynamique 2 au moyen d'au moins un moniteur vidéo 43 à proximité du poste de contrôle et de commande. Une telle caméra 42 est placée en dehors de la partie de la veine 2 ou peut évoluer la personne 60 en état de chute libre, par exemple en partie haute, au dessus d'un filet de protection 25 qui limite la position supérieure utile de la veine aérodynamique, ou en partie basse, en dessous d'un filet 26 qui en limite la position inférieure utile.
Cette caméra 42 et ou d'autres caméras, associées ou non, sert également si besoins à enregistrer les évolutions de la personne 6 en état de chute libre. Le parachutiste en entraînement a ainsi la possibilité de revoir son saut simulé
et d'analyser ses défauts et les corrections d'attitudes qu'il doit travailler.
Dans les applications ludiques les personnes ayant effectuée une simulation de chute libre ont la possibilité de conserver un enregistrement en souvenir de leur expérience de la chute libre.
Dans un mode d'utilisation dans lequel deux ou plusieurs simulateurs de chute libre fonctionnent de manière coordonnée, sur un même site ou sur des sites distants, les images de la personne 6 en état de chute libre dans un simulateur peuvent être envoyées en temps réel aux moyens 3 de représentation de l'environnement visuel simulé du ou des autres simulateurs fonctionnant de manière coordonnée afin que lesdites images soient insérées dans les images projetées dans ce ou ces autres simulateurs. Par ce moyen sont simulés des impressions de sauts à plusieurs personnes sans besoin d'un simulateur de chute de grandes dimensions et en évitant les risques inhérents aux sauts à
plusieurs personnes dans la même veine de soufflerie.
Dans un mode particulier de réalisation, d'autres moyens 7 sont associés au simulateur de chute libre, par exemple des moyens 71 pour l'accès à la veine aérodynamique 2, une zone 72 pour la préparation des personnes à la chute simulée, des moyens 73 pour faire patienter le public en attente d'une chute simulée. 4 aerodynamic vein strikes the wall of said vein, are in this case worse by the fact that the system of visual representation of the environment makes almost impossible the upholstery of the walls of the vein.
The present invention proposes a jump simulator that is both easy to install and implement, which provides maximum security for users and whose architecture allows it to have a representation 360 degree visual environment during the simulated free fall.
More particularly, the free fall simulator according to the invention includes wind generator means for generating an air flow of a speed compatible with the maintenance in a state of free fall from less a person in an aerodynamic vein of substantially vertical axis consisting of a film of flexible material, resistant and inelastic, such that a canvas having the shape of a tube only attached to two frames positioned at ends of the tube, the film of flexible material constituting the vein being tense in the longitudinal direction of the tube by the sole means of a superstructure of which frames are fixed.
Preferably the wall of the aerodynamic vein is made in one developable panel of the flexible film closed on itself by means of a line fasteners to form the tube of the aerodynamic vein.
Advantageously, said superstructure is of such dimensions that the flexible wall of the aerodynamic vein is far enough away from everything rigid element of the superstructure for the person in a state of falling simulated can not strike a rigid structure in case of loss of control of its position in the aerodynamic vein.
In a particular embodiment of the invention, the means wind turbines shall have at least one engine preferably located in a chamber, at least one propeller and a rectifier-diffuser.
Advantageously, the rectifier-diffuser is located at the upper part of the chamber containing the at least one engine and the superstructure maintains the vein aerodynamically vertically above and substantially in line with the rectifier-diffuser.
In a particular embodiment of the invention, the air to be accelerated in the aerodynamic vein enters a chamber with the at least one motor by at least one opening made in a wall of the bedroom.
For the convenience of transport and simplification of assembly and / or disassembly of the simulator, the wind generator means of power are advantageously installed in a fixed manner in all or part a transport container.
In a particular form of the invention, the film made of flexible material constituting the wall of the aerodynamic vein is translucent and allows, in serving as screen, the projection by the outside of the vein of visible images since the interior of the vein. Advantageously images that can simulate the effect visual of free fall are projected by at least one projector located at outside the vein or through several floodlights to cover a 360 field of view degrees in a horizontal plane. The projectors are advantageously attached to the superstructure for maintaining the aerodynamic vein.
In a particular embodiment of the simulator, the images projected incorporate in real time the image of at least one person filmed in free fall state in another free fall simulator.
In a particular embodiment, the aerodynamic vein and other elements of the free fall simulator are protected from inclement weather, and possibly excessive light in light of the darkness necessary to a good contrast of projected images, by means of coverage such as tarpaulin and or panels, which means advantageously take support on the aerodynamic vein maintaining superstructure while maintaining the conditions of opening or airtightness necessary for operation correct aerodynamics of the simulator.
Control and control means are provided for monitoring the operation of the free fall simulator and the evolutions of the person in state of free fall as well as to act on the operation of the simulator.
A detailed description of an embodiment of the invention is described with reference to the corresponding figures:
FIGS. 1: general view of an embodiment of a following simulator the invention and its main constituent parts;
FIG. 2: view of the wind power generation means and skinned of the chamber with an engine;
FIG. 3: perspective view of a following aerodynamic vein the invention and image projection means on the wall of the vein aerodynamic;
FIG. 4: view of a superstructure for maintaining the aerodynamic vein and external protection means;
FIG. 5: illustration of the means associated with the free-fall simulator. The detail (a) provides an example of a means of control and simulator.
The free-fall simulator according to the invention comprises means wind turbines 1 capable of ensuring the acceleration of air in a aerodynamic vein, an aerodynamic vein 2 of dimensions adapted to evolutions of at least one person in a situation of free fall, means 3 to generate real or simulated images of a visual environment outside for the person moving in the aerodynamic vein, means 4 of control and control of the wind tunnel and means of generation image, a superstructure 5 able to maintain these different means and possible means and to support means of protection against the external environment.
These different means are assembled for a fixed installation of the free fall simulator, where are designed for assembly and disassembly simplified for a roaming installation.
In the latter case, these means and said superstructure are realized to ensure the transportability of the entire simulator for example in a or more containers whose dimensions are compatible with the means transport by road, rail, sea or air.
The example of detailed description given of a free fall simulator according to the invention corresponds essentially to the case of a fall simulator with the ability to be easily transported for delivery and implementation simplified service or for mobile use with a view to discover the freefall to the greatest number of people in skydiving clubs or in public events.
The wind power generator means 1 comprise at least one motor 10 whose power is calculated according to the average section 23 of the aerodynamic vein 2 and the desired speed of the vertical flow of the air in the vein. This engine or motors 10 which are electric or thermal devices, where appropriate via gearboxes and / or of angle references, not shown, one or more propellers 11 whose characteristics are also established from the characteristics of the vein aerodynamic 2 and aerodynamic flow characteristics research. The determination of the total power required and the detailed characteristics of the propeller or propellers is a known means for the calculation of aerodynamic wind tunnels. For greater autonomy of the free fall simulator, one preferably uses one or more engines thermal, for example diesel engines, able to provide power of order of 1000 KW which are necessary to drive the propeller (s) 11 of the wind tunnel of a simulator according to the invention. The number of propellers 11 and engines is selected according to the average section 23 of the aerodynamic vein 2 and the power of available engines. Economic criteria can also lead to select less powerful engines in larger number for example.
The motor (s) 10 of the wind power generating means are installed in a chamber 12, which chamber 12 is designed to receive at her upper part 13 the aerodynamic vein 2. The propeller (s) 11 are mounted with their substantially vertical axes of rotation 14 to generate a flow air upwards. Advantageously, the air thus accelerated is taken from the chamber 12 or are located the engine or motors 10 which improves the cooling of all the motors 10 and any reducers.
At least one opening 17 is provided in the wall of the chamber 12 for allow the arrival of air 18 essential to the operation of the vein aerodynamic 2. In the case of the use of one or more engines one or more fuel tanks 70 are provided to ensure the desired autonomy at the wind tunnel. These tanks 70 and pipes arrival and return of the fuel are carried out in accordance with the rules of the art and safety standards in force. For example, if the simulator is roaming, the fuel reserve is split into several tanks 70 not to exceed a volume of 500 liters per tank, maximum allowed by some standards for mobile installations, and the tank (s) 70 are preferably isolated from the engine or motors 10 to limit the risks in case of beginning fire. In particular means of fire safety and protection against fire (not shown in the figures) are installed as much as needs in the chamber 12 of the engine (s).
Above the propeller (s) 11 is a diffuser-diffuser 19. This straightener-diffuser 19 is intended to stabilize the aerodynamic flow 15 accelerated by the propeller (s) 11 which is particularly turbulent after its passage through the propeller (s). In a conventional manner this rectifier-diffuser 19 is made with a grid consisting of thin walls of a height sufficient so that the flow is stabilized during its crossing.
For ease of transport, the chamber 1 containing the engine (s) 10, the or the propellers 11, possibly the diffuser-diffuser 19 and possibly of the 70 fuel tanks in the case of the use of heat engines are advantageously installed in one or more containers of the size of the road, rail, sea or air transport. Preferably, this or these containers are able to receive elements from other parts of the simulator, after disassembly, to facilitate the transport of the fall simulator.
In a container of traditional dimensions is about 3 meters of width, 12 meters in length and 2.6 meters in height, it is possible of make a room 1 with a length of about 4 meters and the width of the container, sufficient to contain the engine (s) 10, the propeller (s) 11 and the straightener-diffuser 19. The remaining space is about 8 meters on the length of container allows the installation or storage during the transport of others means associated with the simulator.
Above the propeller (s) 11 and this diffuser-diffuser 19, in the extension of these, is installed aerodynamic vein 2 of axis 20 vertical in which evolve the person or persons 6 in a situation of free fall.
This vein 2 corresponds to a tube of substantially vertical axis, having one end lower 21 and a high end 22 and preferably substantially cylindrical or slightly conical flared up. In this last preferred mode of realization the high end section 22 is larger than that of the end bass 21 to create in the aerodynamic vein 2 a velocity gradient negative from bottom to top, gradient whose effect is favorable to stability on the position in height in the vein 2 of the person 6 in a state of free fall. The section mean 23 is preferably substantially circular but other sections are possible, for example elliptical sections or polygonal sections.
For an installation in a container with the road gauge of room 12, the dimensions transverse to the aerodynamic flow 15 of the lower section 21 of vein 2 are limited to about 3 meters. In this case the section high 22 vein 2 has for example 3.6 meters in its transverse dimensions to the aerodynamic flow 15 and for example of the order of 4 meters in its useful height in the direction of aerodynamic flow 15 between extremities bass 21 and high 22.
These relatively modest dimensions for a fall simulator have the advantage on the one hand to facilitate the realization of a wind tunnel transportable and on the other hand, to participate in the security of the person fall simulated. Indeed in cases where the person 6 in simulated fall situation in the vein does not properly ensure control of its position sensibly in the center of the aerodynamic vein 2, frequent situation with people untrained, that person does not have, given the flight distances free in the aerodynamic vein 2, the time to acquire a significant speed by compared to the wall 24 of the vein 2 and the protections at its high ends 25 and 26, even in case of significant acceleration, and thus the risk of injuries when in contact with the wall 24 or the protections 25, 26 is very decreased due to the relative low velocities relative to the wall or these protections.
Another important feature of aerodynamic vein 2 regards its embodiment. In this free fall simulator, the lateral wall 24 of the aerodynamic vein 2 in which the persons 6 in a state of free fall is made by means of a film of material flexible. This film, for example a fabric chosen for its resistance and its stability dimensional, is assembled to form a tube whose length and perimeters at the ends correspond to those sought for the length of the aerodynamic vein 2 and the perimeters of its end sections 21, 22.
We finds today very strong and non-elastic fabrics in the field intended use able to achieve the vein such as fabric made with some synthetic fibers made of materials such as polyesters or aramids, by example Dacron or Kevlar, widely used for applications aeronautical or for the manufacture of the sails of boats.
Preferably the tube forming the wall 24 of the aerodynamic vein 2 is made by means of a panel, of said film of flexible material, developable and closed on itself to bring the opposite sides of the panel edge to edge substantially oriented along a generatrix of the tube. The joined edges are assembled by means of a line of fasteners 27 whose resistance is at least the same level as that of the flexible material film. So when the edges joined are not assembled, the flexible film film panel can to be flattened and then rolled, for example on a mandrel, for storage or of its transport, without it being created of fold which could damage the wall 24 or impair its appearance.
Fasteners, not shown, are for example made by means of zippers or laces passing through eyelets or hooks like Velcro or by combinations of these means.
Preferably, on at least the lower part of the fastening line 27, the fixing means are chosen to allow an opening and a closing of the wall 24 to a sufficient height to allow the passage of the nobody 6 before or after a simulated jump.
Finally this film of flexible material is stretched between two end frames 28, 29 giving said film of flexible material the shape expected for the ends, respectively 21, 22, of the aerodynamic vein 2. These frames 28, 29 are made by means of tubes or profiles made of metal or composite materials for example, whose shape and section are sufficient to ensure the rigidity and strength necessary to take over efforts of tension in the flexible material film, including during operation of simulator.
It is essential that there is no rigid structure close to the wall 24, and even less inside the aerodynamic vein 2. The tensioning and the maintaining the fabric constituting the wall 24 of the aerodynamic vein 2 between his two end frames 28, 29 is made by connecting said frames 28, 29 to the superstructure 5 whose rigid elements are remote from the wall 24 of the vein aerodynamic 2 and which ensures the maintenance in the correct position of the frames 28, 29. The lower frame 28 is fixed above or around the exit of the diffuser 19 and so as to force the accelerated air flow by the where the propellers 11 to penetrate the aerodynamic vein 2. The upper frame 29 is attached to the upper part of the superstructure. Preferably, at least one of the two frames 28, 29 is fixed by means of tensioners, not shown, by example of screw tensioners or hydraulic tensioners, which allow facilitate the assembly of the aerodynamic vein 2 and to apply to the film in material flexible the desired tensioning stresses. In one embodiment particular elastic means, not shown, are interposed in series with the at least one of the two frameworks to give the relevant staff possibility of slight displacements in order to limit the efforts in the film flexible material in case of shock in the aerodynamic vein 2 during its use. This architecture of the aerodynamic vein 2 allows, besides its assembly and disassembly relatively easy, to limit the risk of injury serious person 6 evolving in a state of free fall in case of shocks against the wall 24 avoiding any possibility of contact with a rigid structure.
In the choice of resistance of the film made of flexible material used it is taken into account of the induced in said film because of the risks of shocks in addition to efforts of tension of the assembly and efforts related to the aerodynamic flows.
In one embodiment of the invention, another characteristic important of the wall 24 of the aerodynamic vein 2 is its ability to serve screen projection screen. In this case the film of flexible material retained, in addition to its indispensable mechanical characteristics, it is translucent so that images projected from outside the aerodynamic vein 2 sure the outer face 35 of said vein are satisfactorily visible on the inner face 36 of the wall 24 of the vein by the person 6 in a state of fall free.
Some films made of flexible materials made from fibers synthetic materials already mentioned have characteristics of translucence sufficient, without transparency or opacity, to ensure this function screen.
To project on the wall 24 of the aerodynamic vein 2 a representation of the visual environment during the simulated fall at least one Projector 31 is disposed outside the aerodynamic vein.
The simulated environment is according to the desired effect more or less elaborate. By example, the projected image represents:
- a still image of the horizon, or a vertically scrolling image of fixed forms, for example at means of a disc or a drum bearing the motives to project and turning behind a projector lens, or;
- the images of a film that can correspond to those of a fall free real or imaginary, or;
- computer generated images calculated in real time according to the evolutions of the person in a state of free fall, or - a combination of these images.
Assuming use as an attraction for the public, it is better to present attractive images and therefore quite different from those actually perceived during a real jump of free fall at high altitude. By example it is possible to present images corresponding to a displacement substantially horizontal near the ground to give the person the impression of himself move like a bird.
In a preferred embodiment of the invention, at least three projectors are arranged around the aerodynamic vein to ensure correct representation of the 360 outdoor environment in the plan horizontal.
To improve the quality of the projected image, based on the number of projectors 31 and the distance between the projectors 31 and the wall 24 of the vein aerodynamic 2 serving screen, the projectors 31 have the necessary to means for correcting the geometry of the images, such as lenses 32 anamorphic or consistent images before projection by means 33 associated with the projectors 31 when using projectors video, to take into account the fact that the screen constituted by the wall 24 of the aerodynamic vein 2 is curved.
This arrangement of the image projection means 3, placing the said means 5 outside the aerodynamic vein 2 and away from the wall 24 of the vein, avoids any risk of contact with hard objects during evolutions of the nobody 6 in a state of free fall.
In order to ensure the tension of the flexible material film constituting the vein aerodynamic 2 and the correct position of said vein, a superstructure 5 is disposed above the chamber 12 containing the wind generator means of 1. This superstructure ensures the positioning and maintenance of frames 28 and 29 located at the ends of the aerodynamic stream 2. Realized by example with tubes or profiles 51 made of metal or composite materials it is calculated to withstand the longitudinal forces in the film in material flexible aerodynamic vein 2. All parts of superstructure 5 are sufficiently far from the flexible wall 24 of the aerodynamic vein 2 so that under no circumstances a person 6 evolving in vein 2 and who in hit the flexible wall 24 can not come into contact with parts rigid the superstructure 5 despite the deformations, inevitable but permissible in these circumstances, the wall 24 of the aerodynamic vein 2. By its dimensions this superstructure 5 takes into account the extreme case of a failure of the flexible wall 24 of the aerodynamic vein 2 and further mattress 52, for example with a foam filling, are where appropriate arranged to protect particular areas against which the person in state of free fall could be brought to have contacts.
In practice, it is recommended that the distance between the wall 24 of the vein aerodynamic 2 and the vertical uprights of superstructure 5 be substantially at least equal to the average diameter of the aerodynamic vein 2, about 3 meters in the particular detailed embodiment of the invention.
Advantageously this superstructure 5 supports means 53 for protect the aerodynamic vein 2 and its associated means 1, 3, 4 of the environment, wind and rain in particular, when the fall simulator free is not installed in a protected location such as inside a building.
In addition these protection means 53 or other dedicated means are suitable for create around the aerodynamic vein 2 a dark enough environment for guarantee a sufficient contrast of projected images on the walls translucent 24 of vein 2 when the free fall simulator is equipped with means 3 of representation of the external visual environment. These means of protection consist for example of more or less opaque panels attached to the superstructure or in a tarpaulin of the type used for the construction of marquees intended for public reception and building on the superstructure 5 or on secondary structures (not shown).
For operation in a closed-loop aerodynamic wind tunnel, these protection means 53 resting on the superstructure 5 cover also the chamber 12 in which the motors 10 are installed or less the opening or openings 17 of the chamber 12 through which air 18 arrives which is accelerated in the aerodynamic vein 2. In this case the space 54 between the wall 24 of the aerodynamic vein 2 and the wall of these protection means 53 serves circulation zone for the return of the air between the exit 22 of the vein and the openings 17 of the engine room. This space is therefore also sized to have a sufficient section for the air flow flowing in the wind tunnel can be assured without loss of excessive loads. A
receiver adapted by its structure and by its forms to direct the air coming out of the vein aerodynamic towards the sides and down around the aerodynamic vein 2 is located near the outlet 22 of the vein, at its upper part.
For operation in an open aerodynamic wind tunnel, these protection means 53 ensure the protection of the aerodynamic vein 2 and of its ancillary elements 1, 3, 4. In all cases these means of protection 53 are made so as not to hinder the arrival of outside air to the overtures 17 of the chamber 12 engines. Above the aerodynamic vein 2, at the upper part of the protection means 53, one or more openings are designed to let the air coming out of the aerodynamic vein 2 to the air ambient. This or these openings are preferably surmounted by a receiver to prevent rain or foreign bodies, and possibly light, born may enter the protected area of aerodynamic vein 2 but without impede the flow of air to pass to the open air.
In a particular embodiment of the invention, the superstructure 5 is made with sufficient dimensions for the projectors 31 Related to the system of representation of the visual environment 3 during the fall free are fixed in a safe and stable manner with respect to the aerodynamic vein 2.
The dimensions of the superstructure 5 are compatible with the positioning of the or projectors 31 at a sufficient distance from the wall 21 of the vein aerodynamic 2 which serves as projection screen for this or these projectors operate satisfactorily. The precision and stability of these projectors 31 are needed for the projected images to be sufficiently stable and for the quality of the rendering of the whole scene especially in the areas of connection of the projected images by the different projectors 31, when several projectors 31 are used.
In one embodiment the superstructure consists of a beam assembly 51 equipped with removable connections 57, by bolting of end caps (not shown) for example, to ensure the assembly and possibly the dismantling for its transport of the free fall simulator.
Other means necessary or useful for the operation, monitoring and the fall simulator control are associated with the simulator.
In particular, the simulator includes at least one checkpoint and command 4 which allows from a cockpit 41 of the simulator of monitor the parameters of the simulator and its equipment.
Among the important parameters to be monitored preferably, without this list is exhaustive, are displayed - the temperatures :
blower air;
c cooling water;
c oil in engines and gears;
- the powers and rotational speeds at the output of the engines or on the axis or axes of the propeller (s);
- the velocities of the flow in the aerodynamic vein.
The control part comprises at least the means for controlling the power of the blower to act in particular on the speed of the flow of the air in the aerodynamic vein, a speed which differs in particular according to the weight of the person 6 to maintain in simulated free fall state, and also includes the control devices for safety-related devices, such as controls emergency stop or related to the means of fire safety.
Some of these control and control means can be automated.
Preferably the free fall simulator also comprises at least a surveillance camera 42 for observing the person 6 in the vein aerodynamic 2 by means of at least one video monitor 43 near the station control and command. Such a camera 42 is placed outside the part of the vein 2 or can evolve the person 60 in a state of free fall, by example in the upper part, above a protective net 25 which limits the position upper aerodynamic vein, or lower part, below a net 26 which limits the useful lower position.
This camera 42 and or other cameras, associated or not, also serves if needs to record the evolutions of the person 6 in a state of fall free. The parachutist in training has the opportunity to review his simulated jump and to analyze his faults and the corrections of attitudes that he has to work.
In the fun applications people who performed a fall simulation free have the possibility to keep a recording in memory of their experience free fall.
In a mode of use in which two or more simulators of free fall function in a coordinated manner, on the same site or on remote sites, the images of the person 6 in a state of free fall in a simulator can be sent in real time to the means 3 of representation the simulated visual environment of the other simulator (s) operating from coordinated way so that said images are inserted into the images projected in this or these other simulators. By this means are simulated jumping prints to multiple people without the need for a simulator fall large dimensions and avoiding the risks inherent in jumping many people in the same vein of wind tunnel.
In a particular embodiment, other means 7 are associated to the free fall simulator, for example means 71 for access to the vein aerodynamic 2, an area 72 for preparing people to fall simulated, means 73 to wait for the public waiting for a fall simulated.