Brevet FR2171842A1 — publié le 19730928

La présente invention concerne les avions à réaction, permettant de les faire décoller et atterrir verticalement et assurant également leur vol de croisière. Dans la technique actuelle - Certains avions à réaction décollent verticalement. Ils utilisent pour cela deux groupes indépendants de réacteurs : Un pour la sustentation et l'autre pour la propulsion; ce qui grève l'appareil du poids de deux systèmes. leur voilure est fixe. - Sur les avions à géométrie variable, une partie de la voilure s'efface en vol supersonique. les réacteurs sont fixes. En général ces appareils ne décollent pas verticalement. - Quelques appareils emploient une voilure sur laquelle sont montés les groupes moteurs généralement à hélices. Tout l'ensem- ble pivotesur un même plan autour d'un axe horizontal. D'ot pas de combinaisonsmoteurs-voilure et des fois risques de décrochage intempestif. La présente invention évite tous ces inconvénients par l'emploi judicieux d'une voilure se dépliant ou se repliant complètement au sol au en vol, indépendante de quatre réacteurs pivotants montés deux à l'avant et deux à l'arrière. Au décollage la voilure se replie pour offrir le minimum de surface et les réacteurs sont verticaux, tuyères dirigées vers le sol. La montée se fait rapidement. A l'atterrissage les réacteurs sont également verticaux (tuyères vers le sol) et la voilure est rentrée progressivement, ce qui insensibilise l'appareil aux effets de rafale et de turbulence.En vol de croisière la voilure se déplie et les mêmes réacteurs sont en position horizontale, tuyères vers l'arrière. Dalot économie importante de poids par rapport à d'autres systèmes du fait de l'utilisation d'un même dispositif pour toutes les fonctions : décollage, atterrissage et vol de croisié- re. D'autre part en irariantà la demande le dépliage et le repliage de la voilure indépendamment de la position des réacteurs, on obtient une souplesse de combinaisons évitant tout décrochage intempestif au passage de la configuration "décollage à celle de bol de croisière n et de celle-ci à celle "d'atterrissage " ainsi que tout atterrissage trop brutal. Ceci est primordial pour la sécurité du vol.A cela s'ajoute la possibilité pour l'appareil en cas de détresse de se poser, s'il le faut, tel un avion classique, c'est-à-dire voilure dépliée. Un autre avantage découlant de la présente invention, c'est la minimisation de l'importance du train d'atterrissage. En effet grâce au présent dispositif l'action déeoGle et atterrit verticalement. le train d'atterrissage ne lui sert donc plus que pour les déplacements usuels au sol : rentrée dans hangar, remorquage sur piste et éventuellement pour l'atterrissage de détresse. I1 sera donc possible de l'alléger en conséquence, d'ot il en résultera une économie fort appréciable de poids et de volume. le dispositif objet de l'invention est formé de deux groupes indépendants l'un de l'autre : La voilure et les réacteurs, travaillant conjointement pour assurer le décollage et i1atterrissa- ge vertical et le vol de croisière de l'avion. La voilure est constituée de deux ailes 17, complètement repliables vers l'arrière, pivotant chacune autour d'un axe vertical 3. Chaque aile est formée d'une ferrure 1, pivotant entre deux butées à triple rangée radiale de billes 4, fixées sur un cadre de l'avion. La ferrure.est allégée. A une extrémité elle se termine par une structure d'aile classique ; longerons 14-15, panneaux de reve- tement avec lisses fraisées 16.A l'autre extrémité elle est munie d'un secteurdenté 2, assurant la synchronisation des deux ailes et d'un maneton 11, sur lequel agissent les vérins 30. Ceux-ci au nombre de deux sont montés un à l'avant et l'autre à l'arrière. Ils sont reliés aux manetons des ailes par l'intermédiaire de bielles 12, guidées par des coulisseaux et des glissières. Habituellement les deux vérins agissent conjointement, mais en cas de panne, chaque vérin est capable d'assurer seul la manoeuvre. Deux freins hydrauliques 7 à 10 (un sur chaque aile) commandés par une pompe hydraulique 32, soulagent les vérins en bloquant les ailes à la position voulut. les réacteurs 21, sont au nombre de quatre. Ils sont montés par groupe de deux à l'avant et à l'arrière de l'avion sur un même arbre horizontal 22 supporté par des paliers 23, fixés sur la structure de l'avion. Les moteurs arrière ne sont pas dans l'axe de ceux avant pour éviter l'effet de souffle des premiers. Chaque ensemble arbre et réacteurspeut pivoter de 900 sous l'action d'un secteur denté 25 entraSné par une vis sans fin 24, commandée par un moteur électrique 26, muni d'un limiteur de course. La synchroniation des moteurs 26, peut & re assurée par une commande électrique unique. Pour le décollage les tuyères sont dirigées perpendiculaz rement au sol et les ailes repliées. les réacteurs démarrent, l'avion décolle verticalement. Arrivé à une certaine hauteur les ailes sont dépliées et les réacteurs ramenés progressivement dans l'axe horizontal de l'avion, tuyères dirigées vers l'arrière.L'appareil est maintenant en configuration vol de croisière. Pour atterrir on pivote les réacteurs (tuyères vers le sol) et l'on rentre progressivement la voilure. L'avion amorce la descente. En continuant à replier progressivement les ailes et en réduisant la poussée des réacteurs, on complète l'atterrissage. Les six dessins annexés illustrent à titre d'exemple un mode de réalisation du dispositif conforme & à la présente invention. Figures 1-2 et 3 : Vue générale configuration vol de croisière. Figures 4-5 et 6 : Vue générale configuration décollage vertical La configuration atterrissage vertical est le passage progressif de la configuration vol de croisière à celle de décollage vertical. Figure 7 : Vue schématique de la commande et du frein hydraulique de la voilure. Configuration décollage vertical(Méca- nismes commande réacteurs non-représentés pour plus de clarté) Ligure 8 : Vue schématique de la commande et du frein hydraulique de la voilure ainsi que du mécanisme de commande des réacteurs.(Vol de croisière). Figure 9 : Vue en demi-élivation de l'articulation et du frein hydraulique de la voilure. Figure 101 Aile gauche représentée (aile droite symétrique). Figure ll Coupe suivant A-A de l'aile gauche. Figure 12 : Coupe suivant B-B de l'aile gauche. Figure 19 : Coupe suivant C-C de l'aile gauche. Figure 14 : Section D-D, détail de la commande de l'aile Figure 15 X Vue schématie du mécanisme de commande des réacteurs. Figure 16 : Coupe suivant A-A du mécanisme de commande des réacteurs. Légende des numéros de repères des dessins l-Ferrure d'articulation de la voilure. 2-Secteur denté de synchronisation de la voilure. 3-Axe vertical d'articulation de la voilure. 4-Butée à triple rangée radiale de billes. 5-Roulement à billes. 6-Cadre de fixation de la voilure. 7-Tambour de freinage de la voilure. 8-Carter avec cylindres de freinage de la voilure. 9-Piston avec sabot de freinage de la voilure. 10-Ressort de piston de freinage de la voilure. ll-Maneton de commande de la voilure. 12-Bielle de commande de la voilure. 13-Bord de fuite. 14-ongeron de bord d'attaque. 15-longeron de bord de fuite. 16-Panneau de revêtement avec lisses fraisées. 17-Aile repliable. S imite de la ferrure d'articulation de la voilure. l9-\Tolet de bord de fuite. 20-Circuit hydraulique de la commande de freinage. 21-Réacteur. 22-Arbre de horizontal de rotation des réacteurs. 23-Palier support arbre de rotation des réacteurs. 24-Vis sans fin de commande de rotation des réacteurs. 25-Secteur d e commande de rotation des réacteurs. 26-Moteur électrique avec limiteur de course, de commande de ro tation des réacteurs. 27-Profil extérieur section avant du fuselage, 28-Profil extérieur section arrière du fuselage. 29-Axe de l'avion. 30-Vérin de commande de la voilure avec limiteur de course. 31-Tige de piston avec coulisseau et glissière du vérin de com mande de la voilure. 32-Pompe hydraulique pour freinage de la voilure. le dispositif objet de l'invention peut swappliquer à tous les avions à réaction. Il réduira considérablement le temps réel du voyage du fait de la possiblilité pour les appareils de tout tonnage de décoller de la ville méme et d 'y atterrir. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif assurant le décollage et l'atterrrissage vertical et le vol de croisière des avions à réaction, caractérisé par le fait qu'il comporte une voilure complète ment repliable et deux groupes pivo+nnts de deux réacteurs chacun montés un à l'avant de l'avion et un à l'arrière. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la voilure, haute, est consti4 tuée de deux ailes symétriques se repliant complètement vers l'ar- rière et tournant chacune autour de son propre axe. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'articulation de chaque aile est assurée par une ferrure allégée pivotant autour d'un axe vertical entre deux butées à triple rangée radiale de billes. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la synchronisation du repliage et du dépliage des deux ailes est assurée par voeux secteurs dentés engrenant directement, montés à une extrémité de chaque aile. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la manoeuvre de repliage et de dépliage des deux ailes est assurée par deux vérins hydrauliques agissant conjointement par l'intermédiaire de bielles, coulis seaux et glissières et qu'en cas de panne d'un vérin, la manoeuvre peut également être assurée par l'autre vérin agissant seul. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le blocage en position de chaque aile est assuré par un dispositif individuel de freinage hydraulique et que ce dispositif sert également à soulager les deux vérins hydrauliques. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme commandant le pivotement des groupes réacteurs est constitué de un secteur denté command par une vis sans fin entrad:née par un moteur électrique comportant un limiteur dLe course.