Brevet FR2049028A1 — publié le 19710326

La présente invention a pour obiet,å titre de procédé industriel nouveau,un aéronef à surface variable. Ce procédé est remarquable en ce qu'il comporte une aile se démultipliant en triplan lors des manoeuvres de décollage et d'atterrissage (Fig. I > . Dans les modèles connus de ce genre et désignés sous le terme de "géométrie variable",il s'agit d'une aile simple qui se replie partiellement en flèche pour atteindre un vol plus rapide, mais sa surface reste inchangée; le monoplan demeure monoplan dans ses diverses positions,et la différence de portance réelle est minime d'une position à l'autre. Le système TRIKONOPTAN permet à la fois la vitesse en monoplan et le vol lent avec une surface triplée. Le dispositif objet de l'invention consiste essentiellement en : a) Une aile haute et épaisse à profil biconvexe symétrique s 'ou- vrant en trois tranches dans son épaisseur. La partie centrale étant fixe,la partie supérieure s'en détache et remonte à distance égale à sa profondeur et devient aile parasol,en méme temps que la partie inférieure se déplace en descendant pour constituer une aile basse. Les deux plans mobiles sont écartés du plan central par le jeu de huit bras de force arc-boutés montés sur curseurs roulant sur rails. Ces bras devenant haubans sont actionnés dans les positions désirées par des cibles guidés par poulies (Fig. 6). Pour le déploiement de l'aile, deux leviers jumelés sont ma oeuvrés simulsanément. A l'atterrissage,la possibilité de n'utiliser qu'un levier, c'est-à-dire de provoquer une fermeture partielle et progressive des bords de fuite seulement,donne à l'avion le bénéfice d'un aérofrein parachute-entonnoir particulièrement énergique au moment où le train a fait son impact sur la piste (Fig. 7). Ce qui n'empêche évidemment pas,en plus, d' avoir recours au traditionnel frein sur roues,ainsi qu'au frein moteur obtenu avec une hélice à pas variable. Cette disposition mono-multiplan confère à l'appareil la possi bilié exceptionnelle d'avoir une charge alaire changeante ( qui va du simple au triple ),et lui permet,gråce au bénéfice de cette surface portante largement dimensionnée au moment adéquat,d'effec- tuer des décollages sur terrains extra-court et des atterrissage à très faible vitesse,presque sur place,avec le maximum de sécurité Le verrouillage les brais éléments de l'aile ouvrante sera assuré sur les extrémités par des contacts électromagnétiques afin de maintenir les trois plans bien fermés en vol normal. Un moteur électrique assistera ou pourra remplacer les deux leviers de commande du dispositif. b) Un empennage canard situé à l'avant (Fig. 2,3,4,5),entièrement reconsidéré sans tenir compte des procédés habituellement employés, donne la solution de la commande unique englobant la profondeur,la direction et le gauchissement, constituée par une seule manette qui n'est ni un manche à balai,ni un volant,mais une simple poignée, que l'on peut actionner d'une seule main et sans effort de pilo tage,les surfaces de manoeuvres étant suffisamment compensées. Cette poignée réalise la synchronisation de toutes les com- mandes d' évolution. Les ailerons de direction et de profondeur sont dissociés, mais la profondeur et le gauchissement sont heureusement groupés, tout en pouvant re actionnés différentiellement. Ce qui revient à dire que la profondeur étant conjuguée avec le gauchissement, tout en laissant l'autonomie d'action à chacune de ces commandes, les deux ailerons de profondeur,grtce à leur indépendance totale, remplacent avantageusement les volets de courbure. C'est une poignée que l'on pousse simplement du ctté où l'on entend diriger l'appareil : à gauche pour aller du côté gauche,à droite pour l'orienter vers la droite,vers le haut pour prendre de l'altitude,vers le bas pour piquer et,en mye temps, on peut la tourner légèrement sur slle-meme pour gauchir du ctté où il est utile d'incliner l'avion (Fig. 8). Le palonnier,devenu inutile,est supprimé. La roue avant,orientable en vol comme au sol,est conjuguée avec la partie verticale de l'expennage,ce qui fait que son propre carénage constitue l'un des deux éléments du gouvernail de direction. La poignée de commande est maintenue dans sa position neutre de vol de croisière en ligne droite par les attaches élastiques croisées d'un système simplifié de serrage souple de tension des gouvernes ( ressort ou sandow ),d'ailleurs réglable en marche,qui fait fonction de compensateur en obtenant tacitement un pilotage semi-automatique sur les longs parcours,ce procédé n'obligeant pas le pilote à tenir constamment la poignée en main. Le bord de fuite du fuselage,prolongé en forme de plan fixe vertical,fait fonction de dérive (Fig. 2). c) Un moteur placé à l'arrière offre une plus judicieuse répartition des charges et un meilleur équilibre. Au lieu de tout mettre à l'avant : moteur,combustible et poste de pilotage,ce qui place toujours le pilote dans une position illogique et inconfortable sous ou sur l'aile - quand celui-ci ne se trouve pas enfermé entre les deux éléments d'un biplan - et lui fait perdre inutilement une bonne partie de la visibilité,le moteur disposé à l'arrière permet de mettre le pilote à la meilleure place,devant l'aile,et de le faire bénéficier d'une vue panoramique qui n'est gtnée par aucun obstacle; situation que l'on ne retrouve que sur le planeur. Avantage encore accru en ce qui concerne le TRIMONOPLAK par le fait que le cockpit tout entier est moulé en matière plastique transparente,ce qui procure une visibilité intégrale qui était jusqu'à présent l'apanage des seuls hélicoptèTes. L'habitacle est seulement cerclé intérieurement de quelques montants de métal léger pour assurer sa rigidité,et sur lesquels sont apposés les instruments de bord, navigation et contrôle du moteur,de chaque coté du poste de pilotage. Les ailerons, situés à l'avant du-poste,à hauteur de tête, peuvent éventuellement & re écartés sur leur tige d'axe,de façon à dégager la vue encore plus complètement siFécessaire. L'exposition ci-dessus et les plans ci-joints -démontrent que cet avion aux données révolutionnaires constitue une innovation en matière d'aéronautique. Sa structure non conformiste l'a pourvu d'un certain nombre d'avantages inhabituels. Doté de par ses proportions logiques et étudiées dlune sta bilité intrinsèque qui assure sa maniabilité et lui confère le maximum de sécurité,ce nouvel aéronef mécaniquement sain intéressera particulièrement l'aviation sportive et l'aviation légère,encore que la nouveauté qu'il représente et le progrès qu'il apporte soient susceptibles d'avoir des applications plus générales. Sa simplicité de conception,sa facilité de manoeuvre du fait de l'empennage à l'avant,'1en prise directe",aux réactions plus efficaces et à l'obéissance immédiate,sans temps mort,en font, pour employer un terme de marine,un appareil facile à barrer,et qui autorise un grand éventail de figures de voltige. Il a de quoi séduire et les partisans de l'aile haute et les tenants de l'aile basse,puisqu il réunit les avantages des deux formules sans en avoir les inconvénients : celui qui le pilote ayant le plan derrière lui,comme dans le vol à voile,il jouit d'une visibilité totale tous ctés,sol et ciel. Pour des raisons de simplification,les plans initiaux ont été conçus pour un prototype expérimental monoplace,monté sur train tricycle fixe,avec une hélice carénée à quatre pales. Mais il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés,qui constituent seulement un exemple auquel de nombreuses modifications peuvent etre apportées sans qu'on s'écarte de l'idée fondamentale. Rien ne s'oppose naturellement à ce qu'elle soit reconsidérée, par exemple,en version multiplace. Tout comme elle pourrait sans inconvénient & re repensée avec un autre modèle d'hélice,à deux ou trois pales,carénée ou non,à pas fixe ou variable,voire avec un propulseur à turbine ou à réaction. De même,les surfaces portantes,au lieu d'entre symétriques et parallèles,pourraient fort bien Qtre décalées,en flèche ou architecturées avec du dièdre,etc. Cette invention constitue un ensemble de dispositifs reliés entre eux de façon à constituer une unité. Le mécanisme des trois ailes repliables et le procédé qui consiste à placer l'empennage à l'avant et le moteur à l'arrière font partie du méme plan et doivent être considérés comme ne constituant qu'une seule et même invention. La raison en est que le système TRIMONOPLÂN pourrait difficilement s'envisager sur une carlingue d'avion classique sans crééer des problèmes de déplacement intempestif du centre de gravité vers l'avant et d'emprisonnement du pilote à l'intérieur des trois plans,ce qui le priverait d'une grande tartie de la visibilité utile au moment où il en a le plus besoin : au décollage et à l'atterrissage. REVENDICATIONS L'invention a pour objet,à titre de procédé industriel nou veau > un aéronef à portance changeante. Io, Ce dispositif est remarquable n ce qu'il comporte une aile se démultipliant e plusieurs plant lors des zanosuvres de décollage et d'atterrissage. Bulle s ouvre en trois B ches dans son épais-eur-jla partie centrale étant fixe, la partie supérieure remonte et devient aile parasol en même temps tue la partie inférieure descend et constitue une aile basse. Ces deux plans mobiles sont écartés du centre par le jeu de bras de force montés sur curseurs roulant sur rails. Ces bras devenant haubans sont actionnés dans la position désirée par des câbles guidés par poulies. Pour l'ouverture,deta leviers jumelés sont manoeuvrés simultanément. 2Q- A l'atterrissage,en n'utilisant qu'un levier,on ferme partiellement et progressivement les bords de fuite seulement,réalisant ainsi un aérofrein parachute-entonnoir très efficace au moment où le train a fait son impact sur la piste. Ce qui n' exclut pas l'utilisation éventuelle du frein traditionnel sur roues ainsi que le frein moteur obtenu par hélice à pas variable. Cette disposition conère à l'appareil la possibilité exceptionnelle d'avoir une charge alaire variable du simple au triple. Cette surface portante largement dimensionnée au moment adéquoit lui permet d'effectuer des décollages sur terrains eitra-courts et des atterrissages à tres faible vitesse,presque sur place,en toute sécurité. 3 - Son empennage canard situé à l'avant, entièrement reconsidéré sans tenir compte des procédés ordinairement employés,donne la solution de le commande unique englobant la profondeur,la direction et le gauchissement,constituée par une seule manette qui n'est ni un manche à balai ni un volant,mais une simple poignée que l'on peut actionner d'une seule main et sans effort de pilotage,les surfaces-de manoeuvres étant suffisamment compensées. La poignée réalise la synchronisation de toutes les commandes d' évolution. Les ailerons de direction et de profondeur sont dissociés, mais la profondeur et le gauchissement sont heureusement groupés, tout en pouvant être actionnés différentiellement. Ce qui fait que la profondeur étant conjuguée avec le gauchissement,tout en laissant l'autonomie d'action à ces deux commandes,les deux ailerons de profondeur,grâce à leur indépendance totale,remplacent avantageusement les volets de courbure. La poignée est simplement poussée du côté où l'on entend diriger l'appareil : à gauche pour aller du c8té gauche,à droite pour l'orienter vers la droite,vers le haut pour prendre de l'altitude, vers le bas pour piquer,avec la faculté de la tourner légèrement sur elle-mtme en meme temps pour gauchir du côté où il est utile d'incliner 1 'engin. Le palonnier est supprimé. La roue avant,orientable en vol comme au sol,est conjuguée avec la partie verticale de l'empennage, ce qui fait que son propre carénage constitue l'un des deux éléments du gouvernail de direction 42- La poignée de commande est maintenue dans sa position neutre de vol en ligne droite par les attaches daun système simplifié de serrage souple de tension de gouverne ( ressort ou sandow ),réglable en marche,qui fait fonction de compensateur en réalisant un pilotage semi-automatique sur les longs parcours,ce qui évite au pilote de tenir constamment la poignée en main. 52 Le moteur placé à l'arrière offre une plus judicieuse répartition des charges et un meilleur équilibre. Et le cockpit étant moulé en matière transparente,le pilote bénéficie d'une visibilité panoramique intégrale. Cet avion révolutionnaire constitue une innovation. Sa structure non conformiste lta doté d'un certain nombre d'avantages inhabituels. Sa stabilité et sa maniabilité lui confèrent le maximum de sécurité. Sa simplicité de conception,sa facilité de manoeuvre due au fait que l'empennage à l'avant,"en prise directe",aux réactions plus efficaces et à l'obéissance immédiate,sans temps mort,en font, pour employer un terme de marine,un appareil facile à barrer,et qui autorise un très large éventail de figures de voltige. I1 a de quoi séduire et les partisans de l'aile haute et les tenants de l'aile basse,étant donné qu'il réunit les avantages des deux formules sans en avoir les inconvénients. 60- La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés,qui constituent seulement un exemple auquel de multiples modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte de l'idée fondamentale. Ainsi,il peut être reconsidéré en version multiplace,avec un autre modèle d'hélice,un moteur à turbine ou à réaction, des ailes s'ouvrant en deux plans ou en plus de trois plans, symétriques ou décalés,avec flèche ou avec du dièdre,etc.