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Un bus moderne : rhomboïde, inclinable, avec des roues à ressort, un nouveau business pour Airbus ?

Shéma - Voir en grand dans un nouvel onglet.
Les trois problèmes principaux des autobus sont :

- la consommation d'énergie, que favorisent les arrêts et redémarrages fréquents
- la maniabilité très faible et le danger des porte-à-faux avant et arrière
- la sensibilité à la force centrifuge, à cause du centre gravité très haut

Ce design vise à éliminer chacun de ces problèmes.

A / Réduction de la consommation d'énergie :

1) par restitution de l'énergie cinétique :
les deux roues avant et arrière de grand diamètre (env. 1,50m) sont dotées d'un tambour à ressort roulant librement entre les deux flancs (non métaliques) de chaque roue. Lorsqu'on approche un aimant, le champ magnétique freine le tambour au travers du flanc de la roue sur sa circonférence, et le ressort de montre (1) à l'intérieur du tambour s'enroule sur le moyeu central. Le véhicule freine alors progressivement, pour la même raison que lorsqu'on enroule le ressort d'un jouet, la clé qu'on utilise est de plus en plus difficile à tourner. Lorsque le ressort arrive au maximum de sa tension, on l'empêche de buter en bout de course grace à une roue libre de très forte résistance sur le moyeu, ce qui termine le freinage. Le relâchement du frein magnétique provoque l'effet inverse : le tambour poussé par le ressort veut alors tourner plus vite que la roue, ce qui entraîne la cironférence de la roue, jusqu'à ce que le ressort retrouve sa position initiale.

2) par l'utilisation de petites roues motrices réclamant moins de puissance, restant toujours à plat :
Des petites roues motrices sont placées au centre longitudinal. Leur diamètre est de 40cm environ. Leur bras de levier est donc 2 fois plus court que celui des roues de bus ordinaire, avoisinant les 80cm. A masse égale, il faut donc bien moins de couple pour mettre en rotation ces petites roues. Leur motricité est renforcée par le fait qu'elles restent toujours à plat (3). Tant que la vitesse reste faible, elle ne provoque pas en virage un décalage d'appui important entre la roue intérieure et la roue extérieure au virage. Dans cette situation, le bus peut circuler à 0° d'inclinaison, et les grandes roues avant et arrière pivoter en sens inverse pour prendre les virages serrés. Au delà de 15 km/h (à vérifier par l'expérience) - on autoriserait l'inclinaison, pour réduire à néant (ou presque) le déséquilibre qu'engendrerait toute la masse en virage sur les roues motrices.

B / Maniabilité et suppression des porte-à-faux avant et arrière:

Sur un autobus traditionnel, le chauffeur doit imaginer la trajectoire qu'il doit donner au train avant, pour que le train arrière passe là où il veut. Il doit aussi veiller à ne pas renverser les cyclistes ou les piétons à cause du "balayage" du porte-à-faux arrière. La disposition rhomboide (en losange) et les 2 roues directrices placées aux extrêmités avant et arrière pivotant en sens inverse, éliminent ces 2 problèmes sans diminuer le rayon de braquage. Si la roue arrière tourne avec le même angle que la roue avant, elle passera nécessairement par le même chemin que la roue avant. Les arrêts exigeant de se rapprocher du trottoir seraient aussi facilités, par la possibilité d'effectuer une trajectoire en "s".

C / Reduction des effets de la force centrifuge :

Dans les autobus ordinaires, le centre de gravité est situé très haut, provoquant même parfois des renversements. Les motos ont aussi un centre de gravité très haut, mais elles compensent cet inconvénient en ayant la faculté de s'incliner sur des pneus ronds. La même chose doit être possible pour un autobus, si l'ensemble du bus peut pivoter sur des pneus ronds autour d'un axe situé à la même hauteur que le centre des grandes roues. Cependant, pour un motard, l'inclinaison est à son initiative : c'est en décidant de déporter son propre poids qu'il initie l'inclinaison. Dans le cas du bus, le poids du chauffeur n'y suffirait pas, il faudrait donc que l'inclinaison soit assistée. Et il n'y a pas à redouter que l'inclinaison maximale soit dépassée, car les motards savent que cette limite ne dépend pas d'eux. Il faudrait juste veiller à ce que l'assistance à l'inclinaison cesse, dès qu'elle rencontre une résistance. Le retour à l'incliaison 0 se fait tout seul en remettant la roue droite. Les motards connaissent aussi ce phénomène d'une moto qui dérape, et qui en lâchant tout se remet toute seule l'inclinaison 0.

Les avions c'est bientôt fini (le 'name and shame' finira par produire ses effets), et tant mieux pour l'air que nous respirons. Airbus devrait se préparer à une transition. Pourquoi pas se lancer dans un tel projet ? en dotant ces bus d'un moteur à air MDI (4), et d'un énorme réservoir d'air comprimé sous le plancher..car l'air comprimé, comme l'électricité peut être produit dans des centrales (économies d'échelle), conservé sans pertes contrairement à l'électricité, et transmis aux véhicules beaucoup plus rapidement que l'électricité. L'air comprimé est d'ailleurs déjà très utilisé dans les autobus pour le freinage et l'ouverture des portes...Airbus dans ce cas, n'aurait peut-être pas même à changer de nom !

Vincent de Blois, le 16 novembre 2024

(1) : beaucoup plus fort qu'un ressort de montre, mais sur le même principe que l'invention de Huyghens
(2) : ce dispositf existe depuis longtemps sur les camions
(3) : en virage l'augmentation de l'appui sur la roue extérieure, et la diminution sur l'intérieure n'est plus le fait que de la seule passe du compartiment moteur, qui ne représente qu'une faible part de la masse totale
(4) : Guy Nègre, ingénieur de formule 1, avait remarqué que ses moteurs démarraient sans gaz, uniquement quand il y avait de l'air chaud dans les cylindres. Il a ensuite développé un moteur à air comprimé utilisant ce qu'on appelle les ressources adiabatiques en créant la société MDI.

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