Brevet FR2055752A1 — publié le 19710430

-1" 2055752 "La présente invention concerne l'amélioration de l'écoulement de l'air sur toutes surfaces soumises à un. vent relatif .^t telles que les voilures de parachutes, d'aéronefs, ou de bateaux, ainsi que l'amélioration de la portance et/ou de 1'hypersustentation de 5 ces voilures et, pour les premières citées d'entre elles la diminution du choc à l'ouverture. Dans le cas où l'invention est appliquée à des voilures de bateaux, l'amélioration de la portance et. de 1'hypersustentation esb en fait une amélioration de- la "poussée" à laquelle' est soumise 10 la voilure. L'invention a pour objet un dispositif pour augmenter la portance et/ou l'hypersustentation de voilures telles que notamment celles de parachutes, d'aéronefs ou de bateaux, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de poches, constituant au moins 15 partiellement la voilure, chacune de forme générale conique ou pyramidale à concavité dirigée vers l'intrados de la voilure, poches dont une partie au moins constitue des tuyères accélérant l'écoulement de l'air et/ou modifiant la direction de cet écoulement . 20 Le dispositif suivant 11 invention peut avantageusement comprendre des poches d'un ou plusieurs des groupes suivants : a) poches-tuyères pyramidales normales, constituées chacune par plusieurs panneaux adjacents ayant chacun, à plat, une forme générale trapézoïdale, cette poche comportant -un;orifice d'é- 25 chappement situé à la grande base de l'un de ses panneaux et une ouverture antichoc située à sa partie supérieure*; •- b) poches-tuyères pyramidales -àllongéesy de structure analogue aux précédentes, mais de surface de base multiple de la surface de base de celles-ci; 30 c) poches-tuyères coniques, constituées chacune par-deux panneaux l'un à entaille triangulaire, l'autre triangulaire, incurvé sur le premier et présentant un bordîibre définissant un orifice d'échappement; d) poches-frein, pyramidales, constituées chacune par plu-35 sieurs panneaux adjacents ayant chacun, à plat, une forme générale trapézoïdale, cette poche-frein comportant uniquement une ouverture antichoc située à sa partie supérieure. Les poches-tuyères pyramidales normales, pyramidales allongées et coniques constituent en fait des tuyères antiehoc, hyper-4-0 sustentatrices et accélératrices d'écoulement, guidant et accé 69 27330 -2- 2055752 lérant l'écoulement de l'air entre 1'.intrados et l'extrados de la voilure. Les poches-freins constituent, elles, des éléments récepteurs - de poussée et ralentisseurs de vitesse.d'écoulement. 5 Pç>ur faciliter leur implantation dans les voilures, les poches . présentent avantageusement des .bases .carrées de mêmes dimensions sauf en ce qui concerne les poches-tuyères pyramidales allongées qui présentent elles, chacune, une base rectangulaire de surface avantageusement double de celle des bases des autres poches. 10 Le-reste de la voilure .est, ^uit avantageusement constitué d'éléments de même surface de base que.les poches ce qui...faci-lite la fabrication de la voilure. . ... ■ Le choix d'un module carré, facilite, la disposition des poches pour l'obtention d'écoulements parallèles à une ou plusieurs di-15 rections déterminées. ... La conception des poches du ..dispositif suivant l'invention, permet un montage facile des unes par rapport aux autres suivant un^>as carré. Pour permettre à l'utilisateur d'agir sur l'échappement d'air 20 passant par les-orifices d'échappement des poches qui en sont .pourvues, le dispositif suivant l'invention comprend avantageusement des moyens commandés pou£ faire, varier la section.de l'orifice d'échappement de l'une au moins de ces poches» Dans.le cas de certaines, utilisations des ,voilures.de para-25 chutes, ces moyens, peuvent être réglés au.pliage, de façon telle qu'ils réduisent la section de l'orifice d'échappement à une valeur minimale, cette section pouvant être ultérieurement modifiée par l'utilisateur au cours de son vol. , . Cette disposition est particulièrement avantageuse dans le cas 30 de.l'utilisation-de telles voilures de parachutes pour des sauts en groupes effectués-usuellement par. les troupes aéroportées. Dans-le premier stade du sautles. orifices réduits à. leurs sec-. • tions; rninirfales-. facilitent-• 1 'évitement des parachutistes, alors que dans un second stade de ce saut, 1'actioBnement des. moyens 3-5. permet-la.,-réouverture de .ces. orifices a-la valeur de . . - section; désirée et,par; suite 1 Obtention d.'un parcours. de préci- sion. . ; .. . - " • De même, -suivan-t-,1eutilisations auxquelles on les destine, on peut pourvoir les parachutes à vailles .suivant l'invention ï 40 : .. .. .a) spife seulement. ,de po.ches-tuyères, pyramidales normales, copy 69 27330 -3- 2055752 pyramidales allongées et coniques, dans le cas de parachutes de compétition; b) soit d.e poches-tuyères pyramidales normales, pyramidales allongées et coniques ainsi que de poches-freins dans le cas 5 "de parachutes pour troupes aéroportées ou pour commandos. L'invention s'étena bien entendu à tous types de voilures, aussi bien souples que rigides ou semi-rigides portant; application au dispositif défini plus haut. Ces voilures et notamment leurs poches peuvent être réalisées 10 "en tous matériaux convenables et notamment en tous textiles na-'tûrels ou artificiels. Les assemblages des éléments de la voilure et des poches qui, "dans une réalisation en textile, sont avantageusement renforcés par. des rubans peuvent, dans une réalisation en plastique être '',5 simplement renforcés par une sur épaisseur ' de matière et/ou le soudage des bords des panneaux constitutifs. Dans tous les cas, la conception de la fabrication de voilures à partir d'éléments triangulaires présente le grand avantage d'éviter toute déformation de l'ensemble. 20 Dans le cas de certaines voilures ne subissant aucun choc anor mal, les éléments peuvent être assemblés par agrafage rendant inutile la pose de rubans de renforcement ce qui permet de les alléger de façon sensible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-25 tion détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : là fig. 1 est une vue en plan, développée, avant assemblage, 30 des panneaux de tissu dont est constituée une poche-tuyère pyramidale normale, suivant l'invention; les"fig. 2 et 3 sont respectivement une vue en perspective montée et une coupe suivant "a" de la poche-tuyère de la fig. 1 après assemblage; 35 " la fig. 4 est une vue en plan, développée, avant assemblage des-panneaux de tissu dont est constituée une poche-tuyère pyramidale allongée, suivant l'invention; r: fig. 5 est une coupe suivant nbw de la poche-tuyère de la •-"■■fig. 4. après assemblage; - 40 ~ ' la fig. 6 est une vue en plan, développée, avant assemblage copyj 69 27330 -4- 2055752 de panneaux de tissu dont est constituée une poche-tuyère c - .. suivant l'invention; la fig. 7 est une coupe suivant "c" de la poche-tuyère de fig. 6 après assemblage; 5 la fig. 8 est une vue en perspective d'une poche-frein st::. h:: 1'invention; la fig. 9 est une coupe suivant "d" de la poche-frein de "1 fig. 8; la fig. 10 est une vue en plan d'une voilure de parachute -10 suivant l'invention; la fig. 11 est une vue en plan d'une voilure publicitaire suivant l'invention; la fig. 12 est une vue arrière, eu coupe suivant "e" de 1? voilure de la fig. 11 et illustre la modification du flux coe: 15 dée par la déformation de la partie centrale de la voilure; la fig. 13 est une vue arrière d'ui*élément latéral, à volume d'écoulement commandé, de la voilure des fig. 11 et 12. La poche-tuyère pyramidale normale 1 représentée sur les fig: 1 à 3 est constituée par quatre panneaux trapézoïdaux 2, 3, 4 st 20 5, dont les trois premiers sont identiques et le quatrième de plus grande surface que les trois autres pour ménager, en s'incurvant, une surface hypersustentatrice et accélératrice d'écoulement, 6, terminée par un orifice d'échappement traversé par l'écoulement dont la direction est figurée par les flèches 7» i 25 la partie supérieure de la poche-tuyère 1 est définie une ouverture antichoc 8 au travers de laquelle l'air s'écoule comme figuré par la flèche 9* Les panneaux 2, 3» 4 e"t 5 sont assemblés entre eux et aux élë ments adjacents (non représentés) de la voilure, comprenant la 30 poche-tuyère 1, par desfubans de renfort 10. Les panneaux 2, 3, 4 pourraient être remplacés par une seule découpe de forme correspondante sur laquelle des rubans matérialiseraient les arêtes des panneaux supprimés. La poche-tuyère pyramidale allongée 11 représentée sur les 35 fig. 4 et 5 est constituée par trois panneaux 12, 13 et 14- liés au reste de la surface (non représentée) par leurs côtés respectifs 15, 16 et 17 et entre eux par leurs côtés situés en regard, 18 avec 19, 20 avec 21, 22 avee 23. La base 24- du panneau 14 reste libre et forme, le panneau étant incurvé, une surface hy-40 persustentatrice accélératrice d'écoulement terminée par un ori- G¥§ 69 27330 -5- 2055752 fice d'échappement 25 (fig. 5) traversé par l'écoulement suivant la direction montrée par la flèche 26. Entre les panneaux 12 et 13 il est avantageusement ménagé une ouverture antichoc 27 (représentée seulement sur la fig. 5) au travers de laquelle l'air 5 s'écoule comme montré par la flèche 28. Sur les panneaux 13 et 14 sont rapportés des rubans de renfort 29 définissant des panneaux élémentaires triangulaires. Comme les panneaux qui seront décrits plus loin, ceux avec lesquels est constituée la poche-tuyère des fig. 4- et 5 pourraient également résulter de l'assemblage de pan-10 neaux élémentaires triangulaires. la poche-tuyère conique 30 représentée sur les fig. 6 et 7 est constituée par deux panneaux 31 et 32 liés entre eux respectivement par leurs côtés 33-34- et 35-36, alors que les côtés 57j 38, 39 cLu panneau 31 sont liés aux éléments adjacents (non 15 représentés; de la voilure et que le bord 4-0 du panneau 32 reste libre et forme en s'incurvant au montage, une surface accélératrice d'écoulement terminée par un orifice d'échappement 4-1, antichoc, au travers duquel l'air s'écoule suivant une direction montrée par la flèche 4-2. 20 La poche-frein 42 représentée sur les fig. 8 et 9 est constituée par quatre panneaux identiques trapézoïdaux 43-44—4-5-4-6 liés lés uns aux autres pour former une structure pyramidale. A sa partie supérieure la poche-frein 4-2 présente une ouverture antichoc 4-7 au travers de laquelle l'air s'écoule suivant 25 la direction de la flèche 4-8. Dans une voilure telle que celle d'un parachute, d'un aéronef ou d'un bateau, les poches-tuyères pyramidales normales (fig. 1 à 3), pyramidales allongées (fig. 4- et 5) et coniques (fig. 6 et 7) ont pour effet de fournir des moyens hypersustentateurs accé-30 lérant l'écoulement de l'air et éventuellement modifiant la direction de cet écoulement. Par ailleurs les poches pyramidales normales ou allongées favorisent l'étalement de la voilure du fait du volume de poussée qu'elles renferment airs que les poches-coniques antichoc 35 accélèrent l'écoulement en permettant d'éviter localement toute poussée diminuant les qualités d'étalement données aux voilures par les poches-tuyères pyramidales. La voilure de parachute 50 représentée sur la fig. 10 comprend une pluralité des poches-tuyères représentées sur les fig. 40 1 à 7 : pyramidales normales 1, pyramidales allongées 11 et co 69 27330 —b— 2055752 niques 30» poches orientées de façon que tous les orifices d'échappement provoquent l'échappement dirigé de l'air vers l'arrière de la voilure comme indiqué par les flèches 51» Le flux traversant ces orifices d'échappement amène , au 5 cours du vol, la naissance d'une composante de déplacement horizontal tendant à entraîner le parachute dans le sens de la flèche 40. Compte tenu de ce déplacement en vol l'on admet que le parachute 50 a un axe longitudinal 52-52, m axe transversal 53~53 et par suite des parties avant et arrière situées de part et d'au-10 tre de l'axe transversal 53-53* La voilure de parachute représentée sur la fig. 10, a, en plan, la forme d'un polygone, à côtés multiples inscriptibles dans un cercle. Elle pourrait aussi présenter toute autre forme .inscrip-tible dans une courbe, une ellipse par exemple. 15 A sa périphérie, la voilure 50, présente un bord d'attaque avant gonflé 54- (après assemblage de ses éléments antérieurs montrés à plat avant assemblage sur la fig. 10) une échancrure postérieure 55 > telle que décrite dans la demande de brevet français déposée le 4 octobre 1968 sous le n° FV 168.720 et ayant 20 pour titre : "Parachute à circulation d'air améliorée"et des panneaux stabilisateurs latéraux 56-57 (montrés également à plat) avant assemblage situés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal 52 et tels que décrits dans la demande de brevet français déposée le 20 novembre 1968 sous le M° PV 174--465 par le 25 même inventeur sous le titre : "Parachute, auto-orientable". Dans sa partie centrale, la voilure 50 comprend également des fentes usuelles d'échappement antichoc 58. Dans la voilure représentée à la fig. 10, les poches-tuyères coniques 30 sont groupées au centre et le long de l'axe longitu-30 dinal 52 alors que les poches-tuyères pyramidales normales 1 et allongées 11 sont disposées approximativement en cercle respectivement dans la partie avant et dans la partie arrière de la voilure. Les poches-tuyères pyramidales normales 1 ont des bases car-35 rées de mêmes dimensions et les poches-tuyères pyramidales allongées ont des bases rectangulaires de surfaces doubles de celles des poches précédentes..Pour en faciliter l'assemblage, les poches et les éléments carrés constituant le reste de la voilure sont distribués suivant un pas carré. 40 La voilure 50 comprend comme il est usuel des suspentes de 69 27330 -7- 2055752 bord d'attaque 59 et, si besoin est, des suspentes centrales (telles que celles montrées en 60 à la fig. 1) pouvant assurer une plus grande sécurité d'ouverture ainsi que servir de commande d'augmentation d'hypersustentation propulsive. 5 Par ailleurs la voilure comprend des drisses de commande 61 permettant à l'utilisateur de modifier à son gré la section des orifices d'échappement d'une ou plusieurs poches-tuyères pyramidales allongées 11. Ces suspentes 61 traversent des anneaux 62 fixés aux bords libres des panneaux définissant les orifices d'é-10 chappement. La voilure de parachute représentée sur la fig. 10 présente notamment l'avantage d'une stabilité parfaite face au vent. Elle est par ailleurs très facilement dirigible et a une ouverture très rapide et pratiquement sans choc. 15 La voilure 63 représentée sur les fig. 11 à 13 peut être utilisée comme support de publicité. Elle est constituée de la même façon que celle de la fig. 10. Elle comprend, comme montré sur la fig. 12, des suspentes centrales 60 permettant à l'utilisateur de modifier la forme de la partie centrale de la voilure. 20 En tirant avec une cadence et une amplitude convenable star ces suspentes 60 au moyen de boules d^éaoutchouc 64, fixées aux suspentes au niveau de l'utilisateur, celui-ci amène le centre de la voilure dans une position telle que celle représentée en traits mixtes et fait naître, du côté de l'intrados, un écoule-25 ment du centre vers la périphérie, qui a pour avantage de provoquer une accélération de l'écoulement hypersustentateur et propulsif par l'augmentation du volume supplémentaire, en permettant d'augmenter très considérablement les possibilités de plané de la voilure. 30 La voilure publicitaire des fig. 11 à 13 comprend notamment des poches-tuyères, pyramidales normales 1 et coniques 30. Elle comprend en outre des variantes 1a des poches-tuyères pyramidales normales 1 qui diffèrent de celle-ci en ce sens que leurs orifices d'échappement sont divisés en deux par une liaison centrale 35 65 et des panneaux stabilisateurs latéraux 66 dont la position d'utilisation est montrée sur la fig. 13* Dans le cas des voilures de bateaux, et notamment dans celui d'une voile de "spinnaker", celles-ci comprennent avantageusement des poches-tuyères pyramidales normales et allongées, à orifices 40 d'échappement orientés tous vers la même direction ou vers des 69 27330 -8- 2055752 directions convergentes sur l'extrados du spinnaker. Dans l'une ou l'autre de ces dispositions on augmente considérablement la poussée du spinnaker. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exem-5 pies décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de 1'invention. 69 27330 -9- 2055752 - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif pour augmenter la portance et/ou l'hypersus-tentation de voilures telles que notamment celles de parachutes, d'aéronefs ou de bateaux, caractérisé en ce qu'il comporte une 5 pluralité de poches, constituant au moins partiellement la voilure, chacune de forme générale conique ou pyramidale à concavité dirigée vers l'intrados de la voilure, poches dont une partie au moins constitue des tuyères accélérant l'écoulement de l'air et/ou modifiant la direction de cet écoulement. 10 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une poche-tuyère pyramidale normale, constituée par plusieurs panneaux adjacents ayant chacun, à plat, une forme générale trapézoïdale, cette poche comportant un orifice d'échappement situé à la grande base de l'un de ses pan- 15 neaux et une ouverture anûiehoc située à sa partie supérieure. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une poche-tuyère pyramidale allongée, constituée par plusieurs panneaux adjacents ayant chacun, à plat, une forme générale trapézoïdale, cette poche comportant à 20 la base de l'un de ses panneaux d'extrémité un orifice d'échappement et au voisinage d'une extrémité de son arête supérieure une ouverture antichoc. 4 - Dispositif suivant les revendications 1, 2 ou 3> caractérisé en ce qu'il comprend au moins une^oche-tuyère conique, cons- 25 tituée par deux panneaux l'un à entaille triangulaire, l'autre triangulaire, incurvé sur le premier et présentant un bord libre définissant un orifice d'échappement. 5 - Dispositif suivant les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une^oche-frein, pyramidale, 30 constituée par plusieurs panneaux adjacents ayant chacun, à plat, une forme générale trapézoïdale, cette poche-frein comportant uniquement une ouverture antichoc située à sa partie supérieure. 6 - Dispositif suivant les revendications 1, 2, 4 ou 5j caractérisé en ce que les poches présentent des bases carrées de mêmes 35 dimensions. 7 - Dispositif suivant les revendications 3 et 6 caractérisé en ce que les poches-tuyères pyramidales allongées ont des bases rectangulaires de mêmes dimensions, leurs côtés étant respectivement égaux et deux fois plus grands que les côtés des poches à 2.7330 -10- 2055752 bases carrées. 8 - Dispositif suivant les revendications 6 ou 7 caractérisé en-ce que les poches sont situées dans - un système à pas carré» 9.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à S, carac-.térisé en ce que les.orifices d'échappement des poches qui. en sont pourvues sont parallèles les uns., aux autres. 10 - Dispositif suivant l'une- des revendications 1 à 9» caractérisé en ce qu'il comprend des .moyens pour faire Vctrier- la section de l'orifice d'échappement.d'àu moins l'une des pacirea» 11 - Dispositif suivant l'une des rèvendications 1 à 9* caractérisé . en ce que les poches sont constituées par des panneaux de matière plastique assemblés' par collage ou soudage. 12.- Voilure souple, rigide ou semi-rigide notamment de parachute, aéronef ou bateau, comprenant un dispositif tel que celui défini dans;l'une des.revendications 1 à 11. du présent résumé. 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