Brevet FR2079307A1 — publié le 19711112

la présente invention se rapporte à des engins présentant en combinaison les caractéristiques d'avions à ailes rigides et d' avions à voilures tournantes avec des or-anes tels que des rotors, des hélices, ou des organes analogues, qui tournent pendant le vol en verticale et qui restent fixes pendant le vol horizontal. Pour les engins volants du type qu'on vient de décrire, il est connu de prévoir s'ir le fuselage des organes qui font pendant le vol horizontal fonction d'empennages ou de plans stabilisateurs, et servent pendant le vol en verticale à l'état déverrouillé de pales de rotor. Celles-ci sont logées sur un rotor susceptible d'être, au choix, immobilisé sur le fuselage de l'engin. Quand le rotor est déverrouillé, les pales tournent pendant un certain temps en autorotation et ensuite, elles peuvent, selon les conditions de vol données dans chaque cas, être raccordées à un dispositif moteur. Les pales sont alors ramenées de leur position à l'angle d'attaque de = 0 en une position où leur angle d'attaque est approprié à une vitesse donnée du rotor. I1 s'est avéré qu'au cours de ce processus les pales du rotor, étant donné leur vitesse rotatoire initiale très élevée et leur angle d'attaque excessif, nécessaire pour un ralentissement suffisant pour l'atterrissage de l'engin ont tenace de tourner dans un écoulement détaché ce qui rend presque impossible de manoeuvrer l'appareil pendant la phase de vol en verticale. Le but de la présente invention est donc la suppression des inconvénients attachés aux engins connus et d'obtenir une augmentation de la trainée aux pales de rotor pendant un temps limité, de sorte- que les pales tournent grâce à l'augmentation de la composante ralentissante dans une zone de courant d'air lié, sans dépasser la gamme des vitesses angulaires admissibles. Selon l'invention ce but ost atteint grPce à des dispositifs produisant un moment de freinage pendant un temps limité au cours de la transition de la phase de vol horizontal à la phase de vol vertical et qui sont disposés sur les rotors, hélices ou autres organes analogues. Avec un engin éauipé conformément à la présente invention il est possible d'obtenir d'une part une augmentation sensible de la force aérodynamique résultante qui ralentit l'engin, tout en restant dans la gamme des vitesses angulaires admissibles pour les tales de rotor ainsi que d'autre part un single d'attaque des pales tel que celles-ci travaillent à un régime qui garantit un courant d'air lié permettant ainsi de manoeuvrer l'engin au mieux. Selon un autre caractéristique de l'invention, des parachutes escamotables servent dtorganes de freinage qui agissent sur les pales de rotor. Par ailleurs, dans une forme spéciale de l'invention où les pales de rotor se composent d'éléments télescopiques suscentibles autre sortis et retractés, une des caractéristiques consiste en ce qu'un de ces éléments télescopiques d'une ou de plusieurs pales de rotor comprend une chambre destinée à recevoir un parachute de freinage et oé l'ouverture de la chambre est recouverte par l'un des autres éléments télescopiques lorsaue les tales sont retractées, tandis que cette ouverture est dégagée quand les pales sont déployées.Cette forme de réalisation comporte un mini mum d'éléments de constructior et de commande. Le poids de l'engin n'est augmenté que de très peu par l'incorporation du dispositif de freinage selon l'invention. L'invention sera expliquée avec plus de détails à laide du dessin anrexé qui en illustre une forme de réalisation, et dans lequel la fig. 1 est une vue er perspective d'un engin selon l'invertion pendant le vol en horizontale, la fig. 2 montre le même engin pendant le vol en verticale, également en perspective, et la fig. 9 est une représentation à une échelle agrandie d'un détail de figs. 1 et 2, où l'une des pales de rotor est montrée à l'état déverrouillé. L'engin représenté par le dessin est capable de voler en deux phases de vol différentes. Pendant la première phase, l'engin vole pour l'essentiel en horizontale et il est propulsé par le jet d'un moteur à réaction, éjecté directement vers l'arrière. Dans une autre phase de.vol, où les empennages font fonction de pales de rotor, l'engin vole à la manière d'un hélicoptère, avec l'axe longitudinpl de l'engin disposé sensiblement en verticale. La première phase est la phase de croisière où de vol rapide. Le chiffre de référence 2 désigne ltengin,en général, 3 désigne la cellule, 4 des empennages système canard. Le dispositif moteur 6 (fig. 1) est logé à l'intérieur de la cellule 3. Dans ce cas, ce dispositif consiste en un moteur à réaction avec un tube directeur et une tuyère 7 dirigée vers l'arrière. Concentriquement avec le tube directeur et la tuyère 7, il est disposé sur la cellule 3 une tête de rotor 10 qui est, au choix, verrouillable ou tourne librement. Cette tette de rotor porte des organes 11 qui peuvent, alternativement faire fonction de pales e rotor ou d'empenne Dans la forme de réalisation illustrée trois organes il sont chacun de ces organes étant composé de trois éléments 15, 16 susceptibles de se déplacer les une par rapport aux autre@ @@ manière télescopique.L'élément télescopique 15 est articul ia tête de rotor 10 autour d'un axe 18 commun à tous les ' --ents télescopiques 15, 16 et 17, mais cela de sorte que cet @ent 15 ne soit nas déplaçable dans le sens axial. Les éléments @es@opiques 16 et 17 s'insèrent à l'intérieur de l'élément 15. w simplifier le dessin, le mécanisme qui provoque le mouvement télescopique n'y est pas inscrit. A l'intérieur des éléments télescopiques 16, des chambres 25 sont prévues dans la zone du bord de fuite des pales de rotor. Ces chambres sont destinées à recevoir les parachutes de freinage 26 et elles présentent chacune une ouverture 24. Les suspentes 27 des parachutes 26 sont fixées amoviblement à l'intérieur des chambres 25. A cet effet, un élément 30 d'une capsule fulminante est inséré dans la paroi 28, elément nui contient une charge explosive ainsi qu'un détonsteur. Cet élément 30 est relié à l'autre élément 32 de la capsule auquel sont fixées les suspentes 27 des parachutes 26. L'élément 32 avec les parachutes 26 est séparable de l'élément 30 au moyen du détonateur et par l'intermédiaire d'une commande d'amor çage si bien qu'il est séparable des sales de rotor 11. L'amorçage peut être provoqué, soit par télécommande, soit par un organe de commande réagissant à la traction ou par un dispositif analogue. Le fonctionement du dispositif illustré est comme suit. @ Si, par exemple, l'engin 2 volant en horizontale à une vitesse relativement élevée (fig 1) doit passer à la phase de vol en verticale Dour le vol d'atterrisage, on déverrouille le rotor 10 et on sort les éléments télescopiques 16 et 17 de chaque pale de rotor 11. En outre, les pales de rotor sont amenées à pivoter autour de l'axe 18 pour prendre une position telle que leur angle d'attaque soit &alpha; = 0 . Le rotor 10 se trouve à ce moment en état d'autorotation. Simultanément avec la sortie des éléments télescopiques 16 et 17, les ouvertures des chambres 25 des éléments 16 sant dégagées et les parachutes 26 qui s'y trouvent en sont éjectés et d@@loyés automatiquement. en partie par l'écoulement d'air @utour de la pale de rotor et en@partie par les forces centrifuges. Lorsuue les palis de rotor tournent dans la phase d'autorota- tion avec une vitesse angulaire@max et qué l'engin doit passer d vol en horizontale à une vitesse relativement élevée au vol en verticale, il faut remplir la condition S > G (G étant le noids de l'engin et S la résultante des forces aérodynamiques). Pour obtenir une augmentation de la- résultante aérodynamique S, il faut que l'angle d' attaque des pales de rotor soit agrandi, ce qui provoque une augmentation de la portance A.Par suite de l'augmentation de l'angle d'@ttaque &alpha; des pales dans les conditions données, une comnosante radiale T vient s'appliquer, provoquant une rotation accélérée du rotor. Ce phénomène menGrait cependant au dépassement de la vitesse angulaire maximum # max qui serait encore admissible.nour les pales du rotor. Pour parer à cet effet indésirable, la composante de trainée T est compensée à l'aide des parachutes de freinage 26 prévus sur les pales de rotor.Par conséquent la résultante aérodynamique S de la portance A et de la trainée W, est orientée dans la direction de vol c'est-à-dire de la trajectoire descendante de l'engin. Les pOra- chutes de freinage 26 sont dimensionnés de manière à remnlir la condition formulée ci-dessus. Dès que la vitesse de descente requise est atteinte, les parachutes de freinage 26 sont séparés des pales de rotor par l'amorçage des charges explosives. Etant donné que grâce à l'augmentation de la comnosante de trainée due aux parachutes de freinage 26, les pales de rotor sont amenées à adopter un angle d'attaque inférieur à la limite admissible, c'est-à-dire une position à l'intérieur de la zone de courent lié, il est nossible de manoeuvrer l'engin et de provoquer un atterrissage au point visé. On pourrait aussi envisager le remplacement des parachutes de freinage 26 par des volets rétractables ou des or anes analogues. REVENDICATIONS 1. Engin conformé au vol horizontal et vertical, présentant des organe s qui tournent pendant le vol en verticale et qui restent fixes pendant le vol en horizontal, tels aue des rotors, des hélices, ou des organes analogues, caractérisé en ce que des dispositifs(26) produisant lm moment de freinage pendent un temps limité, au cours de la transision de la phase de vol hori zontal à la phase de vol vertical, sont disposés sur les rotors, hélices ou autres organes analogue s. 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce i-ue les disno sitifs de freinage (26) sont disnosés sur les organes rotatifs (11). 3. Engin selon 1 revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que des chambres (25) sont prévues à l'intérieur des or gants rotatifs (11) et que les dispositifs de freinage (26) sort susceptibles d'être rentrés dans ces chambres et d-'en atre sortis. 4. Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caracté- risé en ce que les organes de freinage utilisés snnt des parachutes éjectables (26) qui agissent sur les oranes rotatifs (11). 5. Appareil selon la revendication 1,2 ou 4, caractérisé en ce que les parachutes de freinage (26) sont logés, lorsqu'ils sont in actifs, dans des chambres (25) à l'intérieur des nales de rotor (11) où ils sont amoviblement fixés et peuvent être dégagés au choix. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un des éléments télescopiques (16) des pales de rotor (11) présente à son intérieur une chambre (25) destinée à loger un parachute de freinage (26) et que chacune des chambres (25) est pourvue d'une ouverture (24) permettant l'éjection du parachute (26) et que ladite ouverture (24) est recouverte par un des autres éléments télescopiques (15 ou 17) lorsque les nales sont retractées, et dégagée lorsque les pales sont déployées.