Brevet FR2079400A1 — publié le 19711112

i 2079400 La présente invention a pour objet un avion à réaction utilisant, pour sa commande, des déflecteurs du jet de poussée. L'efficacité garantie par ce type ae commande est indépendante ae la vitesse du vol. Il est d'une importance particulière, pour 5 les avions à décollage ou atterrissage court ou vertical (V/STOL), que l'on puisse exercer un contrôle total sur l'avion au cours des phases critiques du décollage et de l'atterrissage où la vitesse de soufflage est nulle ou fort restreinte. On sait qu'il est possible d'effectuer la déflexion du jet de 10 poussée sortant de la partie arrière de l'avion par l'orientation de l'ensemble de la tuyère d'éjection dans tous les sens ou dans deux plans (par exemple par le DAS 1 228 937). Cette construction implique cependant une structure compliquée et de ce fait un poids et des dépenses élevés qui ne sont pas justifiés pour la totalité 15 des projets de ce type. Il suffit dans la plupart des cas de disposer du moyen déflecteur uniquement au cours de la phase critique de décollage ou d'atterrissage tandis qu'on donne la préférence, pour le vol opérationnel, au gouvernail aérodynamique> notamment à cause de ses propriétés "naturelles" de stabilisation et d'amor-20 tissement. En outre, on désire fondamentalement réaliser des dispositifs déflectevirs du jet gazeux aussi simples et de poids aussi réduit que possible. . On sait déjà en principe, et. notamment dans le cas de fusées, défléchir des gaz de poussée par l'intermédiaire de déflecteurs 25 avançant dans le jet gazeux (Roelle, "Théorie und Technik der Haumfahrzeuge", Stuttgart 1964, pages 387 et 388). Ce système connu présente cependant l'inconvénient que les déflecteurs restent dans le jet gazeux au cours de toute la phase propuLsée de la fusée, où ils produisent une traînée nuisible. Contrairement à la fusée 30 dont le vol se compose d'une phase propulsée relativement courte et d'une phase de vol libre de longue durée, les réacteurs d'un avion sont allumés normalement pendant toute la phase de vol; il en résulte que la proposition connue mentionnée entraînerait des inconvénients dans son application aux avions. 35 C'est un but ae l'invention de fournir un dispositif déflec teur pour avion à réaction du type mentionné au début, auquel le pilote puisse f?:ire appel à volonté lors d'évolutions particulièrement critiques, telles que le décollage et l'atterrissage, le vol à grande altitude à masse spécifique réduite de l'air ou bien en 40 mission de combat. Éà, 71 01276 2 2079400 Selon l'invention, la déflexion est réalisée au moyen de déflecteurs pivotant dans le jet gazeux, qui peuvent être calés, de manière en soi connue, par rapport à la direction du jet de gaz, garantissant ainsi sa déflexion. 5 Un mode de réalisation de la présente invention, notamment pour un avion à tuyères d'éjection disposées à la partie arrière et à volet auxiliaire disposé approximativement à la hauteur desdites tuyères, prévoit que les déflecteurs prévus, au gouvernail de profondeur sont orientables autour d'un axe à peu près perpendicu-10 laire au plan du gouvernail de profondeur et qu'ils.pivotent, à partir d'une position inopératoire rentrée dans le contour du gouvernail, à une position opératoire pénétrant-dans le jet de poussée ou jet gazeux. De cette façon, le problème de logement des déflecteurs est résolu d-'une manière particulièrement avantageuse du 15 fait qu'ils peuvent, - même dans leur position inopératoire en ce qui concerne" leur tâche spécifique -, contribuer à la surface totale du gouvernail de profondeur. Un autre avantage réside dans le fait que le calage des déflecteurs est-assuré, de manière connue simultanément au calage du gouvernail de profondeur, ce qui rend 20 inutile'des-organes de-commande propres aux déflecteurs. Suivant une autre•caractéristique de l'invention, les déflecteurs sont disposés au bord de fuite du gouvernail de profondeur et, dans leur position rentrée, sont reçus dans un évidement de grandeur correspondante dans le'gouvernail, de sorte qu'ils sont ainsi 25 à fleur de son bord de fuite„ La solution ainsi obtenue est particulièrement élégante et techniquement favorable, la" surface du gouvernail de profondeur conçue exclusivement selon les lois aérodynamiques ne présentant ainsi ni de. parties saillantes ni de bords générateurs de tourbillons. 30 Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, le gouvernail de profondeur est disposé à une distance- telle au-dessous de l'axe de la tuyère d'éjection que,lors de la position neutre du gouvernail de profondeur, les déflecteurs orientés dans leur position opératoire ne touchent pas encore le jet de poussée 35 ou jet gazeux et que.lors du braquage maximum, du gouvernail de profondeur, ils sont-dans leur position la plus efficace dans le jet gazeux. Cette solution permet au pilote de .pivoter les déflecteurs dans leur position opératoire déjà à un moment où l'on ne recourt pas encore à leur usage, de sorte qu'il est libéré-de cette tâche 40 au cours de- la phase de vol critique suivante. Ceci permet égale 71 01276 3 2079400 ment d'éviter des variations brusques du moment de commande du fait que, lors de la commande du gouvernail de profondeur, les déflecteurs pénètrent progressivement dans le jet gazeux, à partir d'une zone extérieure au jet gazeux, jusqu'à ce qu'ils aient atteint leur 5 position la plus efficace. Selon une autre caractéristique de l'invention concernant un avion à tuyères d'éjection disposées côte à côte dans la partie arrière, il est particulièrement avantageux de munir chaque moitié du gouvernail de profondeur d'un déflecteur pivotant dans le jet 10 gazeux voisin respectif. Dans une forme de réalisation de l'invention relative à un avion à tuyères d'éjection disposées côte à côte dans la partie arrière et à cône arrière prolongé à l'arrière des tuyères d'éjection, l'invention prévoit de pivoter les déflecteurs latéralement 15 à partir du cône dans le jet gazeux et de les commander par des organes de commande disposés dans le cône arrière. L'action desdits organes de commande peut être fonction ou bien être indépendante de celle des organes de commande relatifs aux gouvernes aérodynamiques. Dans la description qui suit, l'invention se réfère surtout au 20 contrôle longitudinal d'un avion. Elle s'applique, bien entendu, aussi au contrôle autour de l'axe de lacet; dans ce cas, les déflecteurs peuvent être logés, par exemple, dans le gouvernail.de direction. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, 25 faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue en plan de la partie arrière d'un biréacteur à gouvernail de profondeur disposé à peu près à la hauteur des tuyères d'éjection ; 30 - la figure 2 est une vue de profil d'une partie arrière selon la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en plan d'une partie arrière à cône arrière prolongé à l'arrière des tuyères d'éjection ; - la figure 4 est une vue de profil d'une partie arrière selon 35 la figure 3. les figures 1 et 2 montrent la partie arrière d'un fuselage 1 , dans laquelle sont disposés les réacteurs jumelés 2, 3. Les deux plans horizontaux 4, 5 du gouvernail de profondeur 6 sont disposés-sur les côtés du fuselage. Le bord de fuite de chaque plan porte 40 les déflecteurs 7, 8 montés de façon à ce qu'ils puissent pivoter k. 71 01276 4 2079400 autour d'ua axe sensiblement perpendiculaire aux plans horizontaux. Dans leur position inopératoire, les déflecteurs sont complètement rentrés dans le contour des plans 4 et 5, tandis que dans leur position opératoire, ils pénètrent parfaitement dans le jet de pous-5 sée ou jet gazeux voisin, respectivement 9 ou 10. La. figure 2 montre que,lors d'un angle d'attaque défini du plan horizontal 5 au-dessus de l'angle de la position neutre, le déflecteur 8 est placé dans la zone du jet gazeux 10. De cette manière, le pilote est en mesure d'actionner le mécanisme de braquage du dé-10 flecteur avant la phase critique de vol à venir, par exemple déjà au cours du vol d'approche avant la phase finale. En outre, l'effet produit par les déflecteurs n'est pas brusque, mais progressif, au fur et à mesure que le déflecteur pénètre d'en bas dans le jet gazeux. 15 La ligne en traits mixtes de la figure 1 montre une surface ré duite par rapport à la Surface du gouvernail de profondeur 6 qui résulte du fait que l'effet du gouvernail de profondeur aérodynamique est soutenu par l'effet de la déflexion des jets de gaz, Il n'est donc plus nécessaire de concevoir la surface du gouvernail de pro-20 fondeur pour le cas de "la rotation", c'est-à-dire l'accroissement brusque de l'angle d'attaque lors du décollage de l'avion, mais il suffit d'une surface réduite dont l'efficacité répond suffisamment aux exigences du vol rapide. Comme il est aussi visible sur la figure 2:, le déflecteur agit dans le même sens que le gouvernail de 25 profondeur calé, c'est-à-dire dans l'exemple représenté, la partie arrière du fuselage est défléchie vers le bas, avec pour résultat un couple cabreur pour l'ensemble de l'avion. Les figures 3 et 4 montrent une réalisation appropriée en cas d'absence d'un gouvernail de profondeur ou bien lorsque celui-ci 30 possède la forme d'une aile canard ou d'un empennage en T. Dans ce cas, les déflecteurs 20, 21 sont logés dans le cône arrière 25 prolongé à l'arrière des tuyères d'éjection 22, 23; ils pivotent latéralement vers l'extérieur dans le jet gazeux voisin respectif. Les déflecteurs possèdent de préférence des profils supersoni-35 ques usuels, comme un profil en forme de coin 24 ou bien en forme de double coin qui n'est pas représenté. 71 01276 5 2079400 REVENDICATIONS 1 , Avion à réaction comprenant des moyens de déflexion du jet de poussée ou jet gazeux pour sa commande, caractérisé en ce que les moyens de déflexion consistent en des déflecteurs (7, 8, 20, 21) propres à pivoter dans le jet gazeux (9, 10). 5 2. Avion à réaction selon la revendication 1, à tuyères d'éjec tion disposées à la partie arrière du fuselage et à gouvernail de profondeur disposéapproximativement à la hauteur desdites tuyères, caractérisé en ce que les déflecteurs (7, 8) prévus au gouvernail de profondeur (6) sont orientables autour d'un axe à peu près per-10 pendlculaire au plan du gouvernail et sont propres à pivoter à partir d'une position inopératoire, rentrée dans le contour du gouvernail, à une position opératoire, pénétrant dans le jet gazeux (9, 10). 3» Avion selon la revendication 2, caractérisé en ce que les 15 déflecteurs (7, 8) sont disposés au bord de fuite du gouvernail de profondeur (6) et sont reçus, dans la position rentrée, dans un évidement de grandeur correspondante du gouvernail, de sorte qu'ils sont ainsi à fleur de son bord de fuite. 4. Avion selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 20 . le gouvernail de profondeur (6) est disposé à une distance telle au-dessous de l'axe de la tuyère d'éjection que, lors de la position neutre du gouvernail de profondeur, les déflecteurs orientés dans leur position opératoire ne touchent pas encore le jet gazeux (9, 10) tandis que lors du braquage maximum du gouvernail de pro-25 fondeur, ils sont dans leur position la plus efficace dans le jet gazeux. 5. Avion selon les revendications 1 à 4 à tuyères d'éjection disposées côte à côte dans la partie arrière, caractérisé en ce que chacun des deux plans horizontaux (4 et/ou 5) du gouvernail de pro- 30 fondeur (6) est muni d'un déflecteur (7 et/ou 8) propre à pivoter dans le jet gazeux voisin (9 et/ou 10), respectivement. 6. Avion selon la revendication 1, à tuyères d'éjection disposées côte à côte dans la partie arrière et à cône arrière prolongé à l'arrière des tuyères d'éjection, caractérisé en ce que les déflec-35 teurs (20, 21) sont propres à pivoter latéralement à partir du cône arrière (25) dans le jet gazeux et en ce qu'ils sont propres à Ôtre commandés par des organes de commande logés dans le cône arrière. -