Brevet FR2189257A1 — publié le 19740125

L'invention concerne les surfaces soumises a un déplacement relatif dans un fluide, telles par exemple, mais non exclusivement, les surfaces portantes des parachutes ou d'engins volants, les surfaces des voiles de bateaux. Pour les surfaces soumises un vent relatif, le Demandeur a déjà proposé, notamment par son brevet fran6ais nQ 1 523 172, demandé le 18 novembre 1966, sous le titre 11Dispositif pour l'amélioration de l'écoulement de l'air sur des surfaces soumises à un vent relatif" de les munir de tuyeres mettant ea communication l'intrados et l'extrados de la surface pour en améliorer la portance et l'hypersustentation. L'invention a notamment pour but des moyens améliorant encore la portance et l'hypersustentation de tellessurfaces et tels que ces surfaces puissent etre utilisées avec les mêmes avantages aussi bien notamment dans l'air que dans l'eau. L'invention a pour objet une surface, au moins partiellement déformable, soumise à un déplacement relatif dans un fluide et telle que la surface portante de la voilure d'un parachute ou d'un aéronef ou telle que la surface de la voilure d'un bateau, caractérisée en ce qu'ell omporta au moins une tuyère accélérant et déviant un flux de fluide qui s'écoule de l'une des faces de ladite surface vers son autre face, entre un orifice d'admission et un orifice d'échappement de la tuyere, et s'échappe de ladite tuyère sensiblement tangentiellement à ladite surface, ladite tuyèr-dtant souple et présentant une géométrie lui permettant, d'une part, de s'établir au moins temporairement dans l'une quelconque de deux positions symétriques par rapport a la surface gauche contenant les bords de son orifice d'admission et, d'autre part1 de passer librement et réversiblement, par retournement, de l'une à l'autre de ces deux positions auxquelles correspondent des sens inverses d'écoulement du fluide de l'une des faces de ladite surface vers son autre face. Chaque tuyère réversible de la surface a donc la possibilité de dévier1 accélérer un flux de fluide de l'une quelconque a l'autre de ses faces. C'est en fait le flux de fluide lui-même qui amène chaque tuyère a s ' établir dans le sens répondant aux conditions optimales de fonctionnement. Au moins chaque tuyère réversible de la surface est en tissu ou tout autre matériau convenable suffisamment déformable pour pouvoir s'établit aisément dans l'une ou l'autre de ses positions et passer facilement de l'une a l'autre de ces positions. Suivant une caractéristique de l'invention, la surface comprend au moins une tuyère réversible dont le profil présente une nauteur croissant dans une première portion de la tuyère et décroissant dans la seconde, celle-ci étant la plus proche de l1ori- fice d'échappement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la surface comprend au moins une tuyère présentant un orifice d'entrée quadrilatéral, ladite tuyère étant formée de deux panneaux, le premier quadrilatéral a un côte arrondi convexe, le second pentagonal a axe de symétrie et a un caté arrondi convexe, lesdits panneaux étant assemblés l'un a l'autre le long desdits côtEs arrondis. En fait, deux des côtés du second panneau constituent les bords d'une échancrure située sur l'axe de symétrie. En faisant varier la profondeur de ces échancrures ainsi que les dimensions des panneaux, on peut obtenir des tuyères donnant des orientations différentes d' écoulement : tangentielle au reste de la surface pour certaines, obliques par rapport a ladite surface pour d'autres. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la surface comprend au moins une tuyère présentant un orifice d'entrée triangulaire, ladite tuyère étant formée de deux panneaux triangulaires, présentant chacun un côte arrondi convexe et assemblés l'un a l'autre le long desdits côtEs arrondis. Cette tuyère coopère avantageusement avec un panneau triangulaire dont la grande base est située en regard et a proximité du bord libre de la tuyère réversible définissant l'orifice de sortie. C'est sur l'une ou l'autre des faces de ce panneau triangulaire, par ailleurs lié å la surface, qu'est dirigé le flux dévié et accéléré par la tuyère. Les tuyères réversibles des deux types définis ci-dessus, présentent les mêmes avantages qui sont non seulement d' améliorer la portance et l'hypersustentation des surfaces qui en sont pourvues mais encore d'augmenter les qualités aéro ou hydrodynamiques desdites surfaces en libérant le sens des écoulement de l'une a l'autre des faces de chaque surface en des points déterminés de celle-ci. Par exemple, dans une ~ - voilure de parachute pourvue de stabilisateurs latéraux et d'une zone dont les deforma- tions temporaires commandées ont un effet propulsif, la présence de tuyères réversibles dans les stabilisateurs latéraux et/ou la zone déformable permet d'obtenir, quel que soit le sens de l'écou- lement traversant chaque tuyère, de l'intrados vers l'extrados ou l'inverse, la participation de cet écoulement a l'amélioration de la portance et de 1 'hypersustentation de la voilure de l'engin quels que soient les effets de l'actionnement des moyens de propulsion. Par ailleurs, la présence dans une voile de bateau, de tuyères réversibles permet a l'évidence, l'utilisation de la voile dans les meilleures conditions1 que la marche du bateau s'effectue d'un bord ou de l'autre. D'autre part, l'utilisation notamment pour des parachutes ou similaires et pour des voiles de bateaux de tuyères réversibles, permet encore en disposant certaines de ces tuyères deux a deux, avec leurs orifices de sortie en regard, de leur faire jouer de plus le rôle de tuyères antichoc favorisant notamment le déploiement des surfaces qui en sont pourvues. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description détaillée qui suit et å 1'examen des dessins annexés qui re- présentent, å titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue schématique de profil d'une surface pourvue d'une tuyère suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en plan, développée des panneaux constitutifs de la tuyère de la figure 1 la figure 3 est une vue schématique de profil d'une surface pourvue d'une tuyère suivant un second mode de réalisation de l'invention la figure 4 est une vue en plan, développée des panneaux constitutifs de la tuyère de la figure 3 et du panneau avec lequel elle coopère la figure 5 est une vue en plan, d'un fuseau d'une surface suivant l'invention comprenant plusieurs tuyères les figures 6 a 8 sont des vues de profil de trois des tu yères montrées à la figure 5 la figure 9 est une vue schématique en coupe, de profil, de la surface portante d'un parachute pourvue de tuyères réversibles montées en opposition la figure 10 est une vue en plan de la surface portante d'un parachute à propulsion commandée, suivant l'invention. La surface 1 suivant l'invention et telle que représentée partiellement sur la figure 1 comporte une tuyère réversible 2-3 pouvant prendre, par retournement, deux positions dont l'une est figurée en traits pleins et l'autre en traits interrompus. Les trajets du flux dévié et accélré par la tuyère 2-3 sont figurés par des flèches en traits correspondants à ceux de la tuyère. La tuyère 2-3 est constituée comme montré à la figure 2 par deux panneaux, l'un quadrilatéral 2, l'autre pentagonal 3, chacun des panneaux présentant un côté arrondi par lesquels ils sont assemblés l'un à 11 autre. Le panneau pentagonal 3 présente unaxe de symétrie par rapport auquel deux cotés constituent une échancrure 4 permettant la réversibilité de la tuyère 2-3. 2-3 Cette tuyère une base ou orifice d'entrée quadrilatéral. Les panneaux la constituant sont représentés sur la figure 2 avec en traits pleins leurs contours définitifs et en traits mixtes leur contour de coupe. La surface 5 représentée partiellement sur la figure 3 comporte une tuyère réversible 6 à ouverture d'entrée ou base triangulaire. Cette tuyère 6 est constituée comme montré à la figure 4 par deux panneaux triangulaire 6a - 6b comprenant chacun un bord arrondi convexe le long desquels les panneaux 6a - 6b sont assemblés. La tuyère 6 coopère avec un panneau 7 également triangulaire faisant partie de la surface 5. La figure 3 montre respectivement en traits pleins et en traits interrompus les deux positions que peut prendre la tuyère 6 par rapport au rente de la surface 5, les flèches figurant dans chacun des deux cas l'orientation du flux sur l'une ou l'autre des faces du panneau triangulaire 7. La surface 8 représentée partiellement sur la figure 5 comprend plusieurs tuyères telles que montrées aux figures 1 et 2, tuyères dont les panneaux 2-3 sont affectés respectivement des indices a, b, c et d'une tuyère non réversible formée elle aussi de deux panneaux 17 et 18. Le profil de trois de ces tuyères est montré sur les figures 6 à 8. Les différences de profil, lesquelles assurent soit une orientation du flux oblique par rapport au reste de la surface (tuyères 2a-3a, 2b-3b, 2c-3c) soit une orientation de flux tangentielle par rapport au reste de la surface (tuyères 17 et 18) sont fonction du choix des dimensions et des formes des panneaux les constituant. Les avantages de la disposition de deux tuyères, quelles qu'elles soient, avec leurs orifices de sortie en regard, montrée à la figure 2, ressort mieux à l'examen de la figure 9. Le parachute 9 de cette figure 9 comprend deux groupes de tuyères respectivement 10-11 et 12-13 dont chacun est situé de part et d'autre d' une drisse d'extraction 14. On voit par les flèches figurant ltorien- tation du flux dans, et à la sortie de ces tuyères que l'on obtient dans chaque groupe de tuyères opposées un flux résultant d'orien- tation sensiblement perpendiculaire à la courbure du parachute dans leur zone. Cette disposition permet d'obtenir un échappement jouant un rôle anti-choc notamment lors du déploiement du parachute. La voilure de parachute à propulsion commandée 15 de la figure 10 comprend outre des tuyères non réversibles 16 une pluralité de tuyères réversibles 17-18 telles que celles représentées sur les figures 1 à 9. Cette voilure comprend sur ses stabilisateurs latéraux 19 plusieurs tuyères réversibles permettant suivant les positions de la voilure et la direction du vent soit une déviation accélération du flux de l'intrados vers l'extrados ou de l'extrados vers l'intrados. Cette disposition est particulièrement avanta gueuse dans le cas où une partie de cette voilure 15 est déformable en vue de provoquer sa propulsion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à lthomme de l'art, suivant les applications envsagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. RnnVENDICATIOliS 1. Surface, au moins partiellement déformable, soumise à un déplacement relatif dans un fluide, telle que la surface portante de la voilure d'un parachute ou d'un aéronef ou telle que la surface de la voilure d'un bateau et comportant au moins une tuyère accélérant et déviant un flux de fluide qui F écoule de l'une des faces de ladite surface vers son autre face, entre un orifice d'admission et un orifice d'échappement de la tuyère, et s'échappe de la dite tuyère sensiblement tangentiellement à ladite surface, ladite tuyère étant souple et présentant une géométrie lui permettant, d'une part, de s'établir au moins temporairement dans l'une quelconque de deux positions symétriques par rapport à la surface gauche contenant les bords de son orifice d'admission et, d'autre part, de passer librement et réversiblement, par retournement, de l'une à l'autre de ces deux positions auxquelles correspondent des sens inverses d'écoulement du fluide e l'une des faces de ladite surface vers son autre face, caractérisée en ce que le profil de chaque tuyère reversible-présente une hauteur croissant dans une première portion de la tuyère et décroissant dans la seconde, celle-ci étant la plus proche de l'orifice d'échappement. 2. Surface suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tuyère présentant un orifice d'entrée, quadrilatéral. 3. Surface suivant la revendication 2, caractériséeen ce qu'au moins une tuyère est formée de deux panreaux, le premier quadrilatéral a un côté arrondi convexe, le second pentagonal à axe de symétrie et à un côté arrondi convexe, lesdits panneaux étant assemblés l'un à l'autre le long desdits côtés arrondis. 4. Surface suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tuyère présentant un orifice d'entrée triangulaire. 5. Surface suivant la revendication 4, caractérisée en ce au'au moins une tuyère est formée de deux panneaux triangulaires, présentant chacun un côté arrondi convexe et assemblés l'un a l'autre le long desdits côtés arrondis. 6. Surface suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque tuyère à orifice d'entrée triangulaire coopère avec un panneau adjacent également triangulaire et situé sensiblement dans le plan contenant les côtés de la tuyère liés au reste de la surface 7. Surface suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est formée d'une pluralité de fuseaux dont un au moins est pourvu d'au moins une tuyère réversible. 8. Surface suivant la revendication 7, cractérisée en ce qu'au moins un des fuseaux est pourvu de deux tuyères situéés avec leurs sorties en regard, et jouant, de par leur disposition relative et le sens de l'écoulement qu'elles orientent, le rôle de tuyères antichocs. 9. Surface suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de tuyères réparties sensiblement comme montré à la figure 10, chacun des stabilisateurs latéraux comprenant au moins une tuyère réversible.