Brevet FR2063114A1 — publié le 19710709

La présente invention se rapporte à des hélices ou propulseurs destinés h la propulsion des véhicules. Dans la demande de brevet britannique n° 18=141/67 du 20 Avril 1970 déposée par lanCUffard Gheesemn et Mi. chael Charles George Efriilh 5 on décrit des propulseurs dans lesquelslune poussée est produite sur les pales par des filets d'air refoulés depuis des ouvertures s'étendant transversalement, formées sur les surfaces des pales et * qui sont dirigés tangentiellement au-dessus des surfaces de celles ci. Dans la demande de brevet britannique précitée, on décrit un 10 agencement à l'aide duquel on peut produire line poussée vers l'avant et une poussée vers l'arrière en refoulantfcm fluide depuis des ouvertures alternées formées sur une pale. De tels propulseurs Sont éminemment appropriés à être utilisés avec des véhicules sur coussin d'air mais ne se limitent pas à ce domaine particulier,. 15 Du fait que le propulseur tourne toujours dans le même sens, les incidences des filets d'air par rapport à une pale sont différentes pour .une poussée vers l'avant et une poussée vers l'arrière, et en général, elles sont plus importantes dans ce dernier cas. Un certain accroissement de la gamme effective d'inci-■-0 dences peut être obtenu en utilisant des fentes supplémentaires espacées autour de la surface de la pale mais pour des raisons de fabrication ainsi que d'autres raisons, il est souhaitable de maintenir leur nombre à un minimum du fait que l'angle inclus qui est sous-tendu par les fentes ne peut être augmenté au-delà de 25 certaines limites sans craindre une perte de rendemento La présente invention concerne un agencement.d'ouvertures multiples permettant d'obtenir un espacement optimal des ouvertures produisant des gammes d'incidences de fonctionnement effectives pour des conditions de poussée vers l'avant et de pous-30 sée vers l'arrière, sans perturbation importante des ouvertures par les filets produits • par (feutres ouvertures, ce résultat étant obtenu par une disposition non symétrique des ouvertures autour d'une pale. En conséquence, la présente invention concerne-une pale 3 de propulseur comportant au moins quatre ouvertures, s ' étendant transversalement,formées sur sa surface et un moyen servant à fournir du fluide aux ouvertures pour l'en refouler sous la forme de couches minces 3'étendant tangentiellement au-dessus de la surface de la pale vers le bord de fuite de celle-ci, une première paire d'ouvertures étant disposée sur un côté du bord de fuite et 69 43253 - 2 - 20 63114 une autre paire sur le côté., opposé, le décalage périphérique entre les ouvertures dBune paire par rapport au bord de fuite différant de celui des ouvertures de 15autre paire,. • D'autres avantages et caractéristiques de la présente 5 invention ressortirojit au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé qui donne: à titre explicatif;, mais nullement limitatif, deux formes de réalisation conformes à l'invention. la Pigo 1 est une coupe transversale à travers une pale 10 d 8un propulseur,. la Fig. 2 est une vue en bout d'une première forme de pale d'un propulseur, et La Fig. 3 est une vue en bout d'une autre forme de pale d8 un pro puis eur.. 1-5 Une pale d'un propulseur comprend une enveloppe cylindri que 1, représentée en coupe sur la Fig. 1, laquelle est divisée intérieurement en deux conduits par une cloison diamétrale longitudinale 20 Des gorges s"étendant transversalement 3, 4, 5 et 6 sont taillées.sur l'enveloppe depuis sa surface interne et des fentes 20 s'étendant transversalement 75 8? 9 et 10 sont taillées obliquement à l'extérieur de l'enveloppe, chacune d'elles étant" reliée à l'une des gorges afin de former une série de passages à travers l'enveloppe constituant &es ouvertures de sortie étroites s'étendant le long de la largeur de la pale. Deux des ouvertures communiquent 25 avec l'un des conduits internes à l'intérieur de la pale et les deux autres ouvertures communiquent avec l'autre conduit interne. Le sens du mouvement de la pale est indiqué par la flèche A et toutes les ouvertures sont disposées sur la surface de la moitié ar-ïèère de la pale, deux de chaque côté du bord de fuite P de celle-30 ci. Les fentes 7, 8, 9 et 10 s'étendent depuis la surface de la Pale jusqu'aux gorges respectives 3, 4, 5 et 6, d'une façon générale vers l'avant par rapport au sens de rotation prévu de la pale, ce qui a pour résultat que de l'air ou tout autre gaz comprimé introduit dans les conduits internes de la pale : est refoulé des 35 ouvertures précitées à peu près tangentiellement au-dessus de la surface de la pale } vers son bord de fuite, comme indiqué par les flèches Bo Les ouvertures formées sur la partie supérieure (suivant la figure) de la pale,, qui sont formées par les fentes 7 et 8, sont espacées circonférentiellement de manière à soutendre un angle de 40 30° au centre de la section de la pale et la fente la plus en avant, 69 43253 - 3 - 20 63114 c'est à dire la fente 8, sous-tend un angle de 30° avec l'axe vertical de la section de la pale. Les ouvertures formées sur la partie inférieure de la pale et qui sont formées par les fentes 9 et 10 sont également espacées circonférentiellement de manière 5 à sous-tendre un angle de 30° mais l'angle formé entre l'ouverture la plus avant, c'est à dire la fente 10, ne sous-tend qu'un angle de 10° par rapport à l'axe vertical. En fonctionnement, la pale est mise en rotation autour d'un axe se trouvant dans le même plan que l'axe vertical de la 10 figure et est par suite soumise à l'action des filets d'air. Du fait que la répartition des filets est symétrique autour de.la pale, aucune force de sustentation ne s'exerce sur elle. De l'air comprimé introduit à ce stade dans l'un des conduits internes formés à l'intérieur de la pale est refoulé par les ouvertures qui 15 communiquent avec ce conduit sous la forme de couches minces au-dessus de la surface extérieure de la pale. Ceci a pour effet de modifier la circulation des filets autour de la pale et de produire ■une force de sustentation aérodynamique qui agit à peu près perpendiculairement à la direction suivant laquelle se déplace la pale 20 De ce fait, l'air refoulé par les ouvertures formées par les fentes 7 et 8 aurait pour résultat de produire une force de sustentation agissait vers le haut en observant la Fig. 1, et l'air refoulé des ouvertures présentées par les fentes 9■et 10 produirait une force de sustentation agissant en sens opposé. Les 25 forces de sustentation seraient transmises par l'axe de rotation de la pale et serviraient à propulser tout véhicule auquel la pale Pourrait être fixée, dans un sens ou dans l'autre. Il est souhaitable que lorsque la pale tourne comme décrit précédemmat, l'air comprimé refoulé des ouvertures puisse 30 produire une fixation immédiate des filets d'air au-dessus de la pale et produire ainsi une force de sustentation. Dans le cqs d'un véhicule qui est propulsé dans un sens à une vitesse importante, lorsqu'on désire appliquer une poussée dirigée vers l'arrière, l'angle d'incidence-des filets d'air sur les pales serait, si 35 les deux jeux d'ouvertures étaient disposés symétriquement par rapport aux bords d'attaque et de fuite de la pale, supérieur potuc celle.s des ouvertures utilisées pour produire une poussée de sens inverse, avec le risque résultant de conditions se traduisant par une séparation, des filets d'air. 40 Dans le mode de réalisation décrit, les ouvertures qui se 69 43253 - 4 - 20 63114 trouvent sur ttit côté du "bord de fuite de la pale présentent par rapport à ce dernier des espacements différents de ceux des ouvertures qui se trouvent sur l'autre côté du bord de fuite de celle-ci. Les ouvertures présentées par les fentes 7 et 8 sont 5 destinées à produire une poussée destinée à la propulsion normale vers 18avant d'un véhicule et les ouvertures présentées par les fentes 9 et 10 sont destinées à produire une poussée de sens inverse, le décalage relatif par rapport aux bords d'attaque et de fuite de la pale assurant que dans des circonstances telles 10 que celles qui ont été décrites* l'angle d'incidence est presque le même par rapport aux ouvertures de poussée vers l'avant et vers l'arrière afin d'obtenir une fixation immédiate des filets d'air lorsqu'on désire une poussée vers l'arrière. Les angles particuliers qui ont été indiqués comme étant 15 sous—tendus par les ouvertures indiquées dans la description précédente représentent des exemples d'agencements et peuvent bien entendu varier suivant de.s exigences de conception différentes, telles que la charge et d'autres paramètres comparables. Deux ouvertures sont formées de chaque côté du bord de 20 fuite afin d'obtenir une gamme d'incidences effectives plus étendue que celle qu'on pourrait obtenir avec une seule ouverture dans chaque cas et leur espacement circonférentiel est tel qu'il assure qu'il y a un minimum d'interaction mutuelle avec les filets d'air produits par des ouvertures opposées. 25 11 est envisagé que les conduits internes de la pale soient reliés à des orifices de transfert séparés disposés près de l'extrémité du pied de la pale tels que ceux qui sont représentés sur la figure 8 de la demande de brevet britannique précitée N° 18141/67 du 20 Avril 1967 déposée par lan Clifford CHEESEMM et que la 30 répartition des filets d'air entre les conduits soit commandée par un agencement de moyeu tel que celui qui est décrit dans ladite demande de brevet britannique précitée en liaison avec ses figures 7 et 8, et qu'on peut faire également fonctionner pour faire varier le; débit d'air allant aux ouvertures de la pale et par suite l'im— 35 partance des poussées. Les ouvertures de la pale pourraient être également munies de volets élastiques tels que ceux qui sont également décrits dans la demande de brevet britannique précitée et qui fermeraient normalement les ouvertures mais qui seraient ouverts par l'air comprimé 40 admis dans le conduit interne approprié. L'utilisation de volets BAD ORIGINAL 69 43253 _5_ 20 63114 élastiques commandés par un moyen auxiliaire quelconque9 tel que celui qui est décrit dans la demande de brevet bs^-fcaamique précitée ea liaison avec sa figure 9, est également possible.Dans-ce cas, auMsauie division interne de la pale ne seasaît aéoessaire«Des 5 barrières pneumatiques, telles que celles déoi^Ltes dans la demande de brevet britannique N° 13.885/68 du 22 Mars 1968 déposée par Ian Glifford CHBBBEMAN et Michael Oharles George SMITH peuvent être utilisées dans une pale suivant l'invention, en particulier à son extrémité. Il serait bien entendu nécessaire de modifier les 10 conduits internes des pales afin de fournir de l'air à de telles barrières. Un premier agencement comprend un conduit coasial qui s'étend intérieurement le long de la pale, 1*espace annulaire résultant étant divisé par des cloisons pour former des conduits séparés allant aux deux jeux d'ouvertures de la pale. Dans une 15 variante de construction de la pale, une partie de celle-ci dirigée vers son extrémité,s'effile régulièrement jusqu'à une corde de dimensions réduites et présente de ce fait une forme tronconique. les dispositions circonférentielles relatives des ouvertures restent les mêmes, comme on peut le voir sur la 20 figure 2, sans aucun changement des angles sous-tendus par rapport à l'axe de la pale. Dans une autre variante de construction? la section de la pale à l'endroit de son extrémité s'effile jusqu'à une forme elliptique, la corde restant la même. Homme on peut le voir 25 sur la figure 3, chacune des ouvertures se poursuit transversalement le long de la pale sans changement de direction.» Dans ce cas, il se produit une modification des angles sous-tendus par les ouvertures mais les deux paires d'ouvertures occupent toujours des positions relatives non symétriques par rapport au 50 bord de fuite de la pale. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite-et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes -sans sortir de son cadre. 69 43253 20 63114 REVENDICATIONS 1 .Pale d'hélice-'ou propulseur? caractérisée en ce qu'elle comprend au moins quatre ouvertures s5 étendant transversalement, formées sur sa surface,et un moyen fournissant un fluide aux ouvertures pour 5 en être refoulé sous la forme de couches minces, tangentiellement au-dessus de la surface de la pale vers son bord de fuite, une première paire d'ouvertures étant disposées sur un côté du bord de fuite et une autre paire sur le côté opposé, le décalage cir-conférentiel des ouvertures de la première paire autour de la sec-.10 tion de la pale par rapport au bord de fuite différant de celui de l'aûtre paireo 2D Pale de propulseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de chacune des paires sont reliées à des conduits séparés à 1Bintérieur de la pale. 15 3° Pale de propulseur suivant la revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisée en ce que les ouvertures de chaque paire sont espacées à peu près de la même manière l'une de l'autre, circonférentiellement autour de la pale. 4° Pale de propulseur suivant.la revendication 3? carac-2q térisée en ce que les ouvertures de chaque paire sont espacées cireaférentiellement de manière à sous-tendre des angles d'à peu près 30° au centre de la section de la pale. 50 Pale de propulseur suivant l'une quelconque des revendications • 1 à 4? caractérisée en ce que toutes les ouver-25 tures sont disposées vers 11 arrière, par "rapport à la direction de mouvement prévue,du centre d'une section droite de la pale. 6° Pale de propulseur-suivant la revendication "5, caractérisée en ce que l'ouverture la plus en avant sous-tend -un angle d'à peu près 10° par rapport à l'axe qui divise une section de la 30 paie en une partie avant et 'une partie arrière par rapport à la direction du mouvement prevtio _ 7. Pale de propulseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6? caractérisée en ce que sa section droite est à peu près symétrique., 35 80 Pale de propulseur suivant la revendication 7, carac térisée en ee que .sa section droite est à peu près circulaire. 9° Pale de propulseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 85, caractérisée en ce que son extrémité présente une section droite réduite0 40 10o Pale de propulseur.suivant la revendication 9, carac 69 43253 - 7 - 20 63114 térisée en ce que son extrémité s'effile régulièrement jusqu'à "wae corde de dimension réduite. . 11. Pale de propulseur.suivant la revendication 9, caractérisée en ce que son extrémité ne s'effile que dans un seul 5 Plan. 12. Pale de propulseur suivant la revendication 11, caractérisée en ce que son extrémité s'effile jusqu'à une section de forme elliptique.