Brevet FR2011886A1 — publié le 19700313

6$ 15565 i 2011884 La présente Invention a pour objet un avion à décollage et à atterrissage en verticale avec de chaque côté du plan médian longitudinal de 1*avion au moins un réactiur pivotant* Les avions de ce genre sont conçus de sorte four éviter ces effetB nuisibles, on a déjà proposé un cer-20 tain nombre de mesures. Il est, par exemple, connu de poser au sol des plates-foxmes comprenant des grilles avec des canaux déflecteurs, destinés à dévier les jets de gaz chaud qui frappent les plates-formes. Mais, d'un côté, ces plates-formes limitent les possibilités de l'utilisation de ce genre d'avions et, d'autre part, 25 elles entraînent une dépense considérable. La présente invention a donc pour objet la réalisation de moyens qui réduisent sensiblement le risque d'aspiration de jets de gaz chauds par les réacteurs. Ce but est atteint selon l'invention du fait que les réacteurs disposés de part et d'autre de l'avion peuvent être amenés à 30 pivoter de leur position horizontale dans une position oti leurs entrées d'air sont davantage écartées du plan médian longitudinal de l'avion, tout en se situant à un niveau plus élevé, chaque réacteur étant pourvu d'un dispositif de renvoi du jet, qui fait dévier le jet de gaz de sa direction de sortie en le dirigeant verticale-35 ment vers le sol. Cette forme de construction empêche d'une manière relativement simple la récirculation des jets de gaz de propulsion chauds 69 15565 2 2011886 et maintient la température dans les réaateurs dans des limites admissibles. Les entrées d'air des réacteurs sont amenées à se placer en pivotant dans une zone de température relativement basse dans le spectre calorifique-créé par la récirculation. Une carac— 5 téristique d'une forme plus énluée de l'invention réside dans le fait que - pour obtenir une interdépendance entre le pivotement des réacteurs et le mouvement de réglage des dispositifs de renvoi des jets - des organes de couplage sont prévus* On obtient grâce à cette forme de réalisation qu*en dépit 10 du pivotement des réacteurs de leur position horizontale en une position oblique et orientée vers l'extérieur, les jets de sustentation sont dirigés verticalement vers le sol lorsque les réacteurs ont atteint la fin de leur course de pivotement, et qu'on évite ainsi des pertes de poussée. L'angle de renvoi des jets est, dans 15 ce cas plus petit que 902, si bien qu'il est possible de maintenir les pertes de déviation relativement faibles* Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'on obtient à l'aide des dispositifs de renvoi des jets une modification de la direction des jets telle qu'ils s'écoulent dans des 20 plans parallèles entre eux et par rapport au plan médian longitudinal de l'avion, ou approximativement dans de tels plans* SrS.ce audit couplage, on arrive à ce que pendant tout le temps que dure le mouvement pivotant au eours de la transition du vol vertical au vol horizontal aucune déviation latérale des vec-25 teurs des jets n'a lieu, et que la poussée efficace ne subit pas d'amoindrissement par des pertes dues au déphasage -(ços y ). En outre, on obtient par le pivotement des réacteurs de la manière décrite ci-dessus un raccourcissement des bras de levier entre les vecteurs des jets et le plan médian longitudinal de l'avion, donc 30 par exemple au cas de la défaillance d'un des moteurs, une réduction du moment de roulis dû à cette défaillance. Selon l'invention, il est, en outre, utile que l'articulation des réacteurs sur l'avion à l'aide de l'axe de pivotement soit placée dans le sens longitudinal des réacteurs de leur longueur, 35 dans une sone aussi proche que possible de la sortie du jet. Par conséquent, pendant le mouvement rotatoire au cours de la transition, les changements des bras de levier par rapport à l'axe de 69 15565 ' 2011886 tangage passant par le centre de gravité ne sont qu'insignifiants ft quand le pivotement des réacteurs et la déviation des jets atteignent leur maxia.ua, les vecteurs des jets se situent en un plan commun comprenant le centre de gravité de l'avion. 5 L'invention sera expliquée ci-dessous avec plus de détails à l'aide du dessin annexé qui en illustre un exemple d'exécution, et dans lequel montrent La figure 1 une vue frontale d'une moitié d'un avion avec son réacteur ; 10 la figure 2 une .partie de l'avion selon fige 1 en une vue latérale ; la figure ne vue d'ei^iaut de l'avion selon figs 1 et 2 ; La figure 4 un fragment de l'avion selon fig. 1, montrant un détail de la suspension du réaeteur sur l'aile de l'avion, en 15 une vue frontale ; et La figure 5, qui correspond à un autre fragment de la fig* 1, les détails d'un dispositif de déviation du jet du réacteur, en une représentation schématique* L'avion illustré par le dessin est destiné au décollage et 20 à l'atterrissage en sens vertical* Uh réacteur est disposé de chaque côté du plan médian longitudinal E-E de l'avion, sur ses ailes. Les ailes sont rattachées au fuselage à la manière des avions à aile haute, et les réacteurs sont fixés sur des suspensions approg» priées, sous l'aile* Les réacteurs peuvent êtrè amenés à pivoter 25 par rapport à la cessule, à l'aide de la suspension* Etant donné que la disposition des organes de suspension est identique des deux côtés du plan médian longitudinal de l'avion, les mimes chiffres de référence se rapportent aux éléments de construction identiques des deux côtés* La disposition des deux suspensions est symétrique* 30 Sur le dessin, le chiffre de référence 1 désigne le fueela.-» ge, 2 désigne l'aile et 3 les réacteurs. La suspension est désignée par 4* lux réacteurs il est dû aussi bien la prepalsiea que la p©ue= sée verticale, et à cet effet les réacteurs sont Iqs&pés de dispositifs de renvoi du jet 5, disposés dans la son® des ti^ères d'éjec^ 35 tion 7* Le chiffre de référence 8 indique les entrées â®air des réacteurs. Les suspensions 4 des réacteurs 3 se composent de l'élé 69 15565 4 2011886 ment d'attache 10 et du support pivotant 11 qui y est articulé. L'élément d'attache 10 est rigidement relié à l'ail» 2, à l'aide d'organes de fixation 13 et d•entretoises 14, tandis que les supports 11 avec les étriers 16 et les entretoises 17 portent les 5 réacteurs 3. les supports 11 pivotent avec les réacteurs 3 autour d'axes 18 par rapport aux éléments d'attache 10 et donc par rapport à la cellule de l'avion dont ces derniers sont solidaires. Des axes 18 sont disposés dans un plan commun qui est perpendiculaire au plan médian longitudinal E-E de l'avion. Par rapport à ce plan 10 médian E-E, les axes 18 sont inclinés de sorte que leurs bouts plus éloignés du plan E-E se trouvent, plus bas que leurs bouts orientés . vers le fuselage. Tout en ayant soin d'une suspension solide des réacteurs sur l'aile, on choisit la position de l'axe de pivotement 18, par rapport à l'axe de tangage passant par le centre de gravité : 15 S de l'avion, à l'arrière, le moins loin possible de la tuyère d'éjection 7, si bien que les bras de levier ne changent que peu pendant le pivotement effectué au cours de la phase de transition. Entre l'aile 2 et les réacteurs 3, il se trouve de part et d'autre du fuselage un servomoteur hydraulique à double effet 20 dont le 20 piston est articulé par l'intermédiaire de la tige de piston 22 sur l'aile 2 et dont le cylindre 23 est articulé sur le réacteur. La commande hydraulique associée aux moteurs 20 sera décrite ci-dessous avec plus de détails. Comme il ressort surtout des figs 2, 3 et 5, le;.dispositif 25 de renvoi du jet 5 se compose du tube 24 relié au moteur à réaction, d'un élément tubulaire intercalaire 25, et de l'élément tubulaire arrière 26 ; l'élément 25 est mobile, c'est-à-dire rotatif par rapport au tube éjecteur 24, et il en est de même de l'élément arrière 26 par rapport à l'élément intercalaire 25. Les aurfa-30 ces de bout du tube éjecteur 24 et de l'élément arrière 26 tournées vers l'élément intercalaire 25 sont biaisées et ces surfaces biaisées 28, 29 correspondent aux biais 30, 31 des extrémités de l'élément intercalaire 25. Gomme il ast montré dans les figa 3 et 5, les extrémités 35 biaisées 28, 29 du tube électeur 24 et de l'élément arrière 26 portent des couronnes dentées fixes 35, 36 qui sont en prise constante avec des pignons 37, 38. Ces deux pignons présentent les mêmes di-. COPY 69 15565 2011886 mensions et ils sont accouplée entre eux par l'intermédiaire d'un arbra articulé, composé des éléments d'arbre 40, 41 et d'un joint de cardan 42. On peut d'ailleurs remplacer l'arbre articulé par un arbre flexible. Les deux éléments d'arbre 40 et 41 sont reliés à 5 l'élément intercalaire 25 par l'intermédiaire des paliers 44, 45, de sorte qu'ils puissent tourner librement par rapport à l'élément 25. A l'extrémité du tube éjecteur 24 se trouve, en outre, un moteur de réglage 46 dont l'arbre de commande porte un pignon 47 qui est en prise constante avec une couronne dentée 48 solidaire de 10 1 ' élément intercalaire 25. Ce moteur 46 est un moteur hydraulique de construction conventionnelle et il est relié par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage non montré sur le dessin à une canalisation de fluide sous pression. Le servomoteur 20, également hydraulique, est relié au même dispositif de distribution de sorte qu'il 15 existe une interdépendance bien définie entre le fonctionnement des deux moteurs 20 et 46. La figure 4 représente un dispositif de commande 50 destiné à déplacer sur le pourtour des réacteurs 3 - pendant leur pivotement - un élément 51 du carénage 12 de la suspension 4 qui est fixé 20 sur le réacteur. A cet effet, un guidage 49 est prévu sur le pourtour du carnénage 9 du réacteur et c'est dans ce guidage que l'élément 51 du carénage 12 de la suspension 4 se déplace. Le mouvement de réglage est provoqué par un servomoteur hydraulique 53. Selon le sens du pivotement des réacteurs autour des axes 18, les surfaces 25 54, 55 du carénage 12 qui se touchent, sont inclinées d'une façon correspondant à la position des axes 18. Le fonctionnement du dispositif qufcn vient de décrire est comme suit : Pour le décollage et l'atterrissage en verticale ainsi que 30 pendant qu® les réacteurs tournent à vide, alors que l'avion repose au sol, on fait pivoter simultanément les deux réacteurs 3 autour des axes 18 pour les mettre dans une position eît, par rapport à leur position normale et horizontale, l'écart entre leurs entrées d'air 8 et le plan médian longitudinal E-E cCe l'avion soit augmenté 35 de la distance b et en même temps celui entre leurs entrées d'air et le sol de la distance c» Ce déplacement des réacteurs 3 est effectué par le servomoteur 20 à l'aide d'un dispositif de distribuCOPY 15565 6 2011886 tion du fluide hydraulique non montré sur le dessin. Simultanément avec le pivotement des réacteurs 3, le moteur de réglage 46 est automatiquement mis en action par ledit dispositif de distribution hydraulique, de manière à déplacer les organes du dispositif de 5 renvoi du jet 5• Son pignon 47 déplace, par 1*intermédiaire de la couronne dentée 48 l'élément tubulaire intercalaire 25. Par suite des biais 28 et 30 aux extrémités du tube éjecteur 24 et de l'élément 25, ce dernier tourne tout en pivotant, mouvement qui lui fait quitter la position dessinée en traits pleins aux figures 2 et 5* 10 I ' i l'un et l'autre, mais en sens inverse, si bien qu'en passant de l'horizontale vers la verticale ou en sens inverse, le jet qui ne se déplace, en correspondance au pivotement des réacteurs, que dans 25 des plans parallèles entre eux et par rapport au plan longitudinal médian de l'avion, ne produit aucune composante de poussée latérale* Le couplage forcé, effectué par le dispositif de distribution hydraulique entre le moteur de réglage 20 qui commande le pivotement des réacteurs 3 et le moteur de réglage 46 qui commande le disposi Grâce au fait que le système d'articulation des réacteurs 3 sur 35 l'aile 2 est placé aussi loin que possible vers l'extrémité arrière des réacteurs, on obtient que pendant le mouvement pivotant des réacteurs les bras de levier par lesquels les vecteurs de poussée 69 15565 7 2011886 des réacteurs agissent par rapport à l'axe de tangage de l'avion passant par le centre de gravité S de ce dernier, ne subissent que de faibles variations de longueur* Lorsque les réacteurs sont dans leur position de fin de course de pivotement et que les sortie^ÈLes 5 jets sont dirigés verticalement vers le sol, l'angle que renferment les axes longitudinaux des réacteurs et les axes des dispositifs de renvoi des jets 5, ou plus précisément des éléments tubulaires arrière, est sensiblement plus grand que 90fi, ce qui maintient relativement petites les pertes occasionnées par la déviation des 10 jets* 69 15565 2011886 REVENDICATIONS lfi Avion à décollage et à atterrissage en verticale, avec au moins un réacteur pivotant disposé de chaque côté du plan médian longitudinal de l'avion, caractérisé en ce que les réacteurs (3) 5 disposéé des deux côtés de 1 *avioojfpeuvent être amenés à pivoter de leur position horizontale dans une position oti leurs entrées d'air (8) sont davantage écartées du plan médian longitudinal (E-E) de l'avion, tout en se situant à un niveau plus élevé, et en ce qu'à chaque réacteur (3) est associé un dispositif de 10 renvoi du jet (5), qui fait dévier le jet de gaz de sa direction de sortie en le dirigeant verticalement vers le sol. 22 Avion selon la revendication 1, caractérisé en ce que des organes de couplage sont prévus pour obtenir une interdépendance entre le pivotement des réacteurs (3) et le mouvement de régla-15 ge des dispositifs de renvoi des jets (5). 3fi Avion selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'à l'aide des dispositifs de renvoi des jets (5) de la direction des jets de sorte que les jets se déplacent toujours dans des plans parallèles entre eux et par rapport au plan médian longi-20 tudinal E-E de l'avion, ou approximativement dans ces plans. 4S Avion selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de renvoi du jet (5) est constitué par des éléments -tabulaires (25, 26) faisant suite au tube éjecteur (24), que les surfaces de bout de ces éléments se touchant sont biaisées 25 et que ces éléments sont agencés pour Stre tournés les tins par rapport aux autres par les organes de transmission (35, 36, 37, 38, 40, 41) d*un système de commande forcé. 5fi Avion selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément intercalaire du dispositif de renvoi (25) porte des 30 roues dentées (37, 38) qui sont mutuellement en relation fonctionnelle par l'intermédiaire d'un arbre articulé (40, 41, 42) et qui sont en prise constante avec des couronnes dentées (35, 36) respectivement solidaires du tube éjecteur (24) et de l'élément tubulaire arrière (26). 35 68 Avion selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le pivotement des réacteurs (3) et le réglage des dispositifs de . renvoi des jets (5) sont opérés à l'aide de dispositifs moteurs 69 15565 9 2011886 (20, 46) fonctionnant, par l'intermédiaire des organes de couplage, d'une manière interdépendante» 7® Avion selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les dispositifs moteurs sont des moteurs hydrauliques et que les 5 organes de couplage sont constitués par le système de distribution du fluide hydraulique. 82 Avion selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'articulation des réacteurs (3) sur l'avion par l'axe de pivotement (18) est placée, dans le sens de leur longueur, dans une 10 zone aussi proche que possible de la sortie du jet (7). 92 Avion selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lorsque les réacteurs (3) ont atteint la fin de leur course de pivotement, les vecteurs des jets sont dirigés verticalement vers le sol dans un plan commua qui comprend le centre de gravi-15 té (S) de l'avion*