Brevet FR2251473A1 — publié le 19750613

L'invention concerne les autogyres et les gyroplanes légers, genéralement monoplaces et parfois biplaces, dont le corps ou bâti se réduit à un assemblage tubulaire. Dans les aéronefs à voilure tournante ou giravions la sustentation est assurée de façon totale par la rotation d'au moins un rotor à axe sensiblement vertical. Bien que les Jenominations des différents types de giravions soient souvent employees 1 'une pour l'autre, on distingue du point de vue techniq-ne les hélicoptères, les girodynes et les autogyres. Dans llhél cop- tère le rotor est mu par un moteur et son axe peut être suffisamment incliné pour assurer à la fois la sustentation et la propulsion horizontale. Le girodyne possède un rotor de sustentation entrainé par un moteur et un moyen de propulsion horizontale qui peut être une hélice tournant dans un plan vertical et mue, éventuellement, par le même moteur que le rotor.Enfin dans l'autogyre, contrainement aux deux autres types de gira vions le rotor n'est pas entrain par un moteur, il est seule--- ment lancé au moment du démarrage, soit par un petit moteur auxiliaire soit manuellement et sa rotation assez lente sten- tretient ensuite sans effort moteur dès que l'appareil est en mouvement, il tourne librement dans le vent relatif. Il est clair qu'un aUtogyre doit avoir un moyen de propulsion horizontale, qu'il peut se poser à la verticale mais qu'il ne peut en aucun cas décoller verticalement. Bien entendu, l'autogyre peut être équipé de roues ou d'un systène de flotteurs, ou encore de patins ou de skis Il est connu de réaliser, en tant qu'engin sportif, un autogyre léger sans coqueJconstitué essentiellement par un châssis tubulaire sur lequel est fixé un siège, le support du moteur de propulsion horizontale avec son hélice et un mât sensiblement perpendiculaire audit châssis et portant à son extrémité supérieure le rotor de sustentation qui tourne librement sur un plateau de roulement orientable. L'hélice est une hélice de "poussée", elle est disposée derrière le siège. L'orientation du plateau de roulement est commandée par un "manche à balai" et un système de tringlerie ou directement par un levier coudé solidaire dudit plateau et s'étendant vers le bas, devant le siège, sensiblement jusqu'au niveau du dossier dudit siège. 'l arrière~une dérive comporte un plan fixe vertical sur le bord arrière duquel est articulé un gouvernail de direction actionné par un palonnier. Des arcs-boutants, des jambes de force et des haubans assurent la rigidité du montage du mât et du support de moteur sur le châssis. I1 est également connu de supprimer sur un tel engin le moteur de propulsion horizontale, l'appareil étant alors tracté et décollant dès que la vitesse acquise atteint une valeur suffisante ( de l'ordre de 35 à 50 km/heure). Le remorquage peut être effectué par une voiture automobile sur terre ou sur glace, par un bateau à moteur sur plan d'eau ou par un "scooter des neiges" sur piste de neige, l'engin étant équipé suivant le cas, de roues, de patins, de flotteurs ou de skis. Le câble de remorquage est relié au châssis à l'aide d'un moyen d'accrochage libérable. Dans ce cas l'engin est généraliment appelé gyroplane. La dérive peut alors être éventuellement réduite à un plan fixe sans gouvernail de direction, la direction étant assurée par l'inclinaison latérale du rotor de sustentation. L'invention propose un autogyre léger ou un gyroplane perfectionné. I1 est evident que l'équilibrage d'un tel engin revêt une importance considérable pour sa stabilité et par conséquent pour la sécurité du pilote. I1 faut, lorsque l'appareil chargé est suspendu par le centre du rotor, que le châssis fasse avec l'horizontale un angle faible de valeur prédéterminée. Or 1' appareil lui-même est très léger et le poids du pilote constitue souvent plus de la moitié du poids total en charge. I1 est donc important que l'équilibrage puisse être réglé, d'une part, au moment du montage, mais aussi lors de toute modification (par exemple enlèvement du moteur de propulsion pour transformer un autogyre en gyroplane, remplacement d'un train de roues par des skis" etc...) et même lors de chaque utilisation en fonction du poids du pilote. Dans les appareils connus, le rotor peut être fixé sur le sommet du mât dans deux ou trois positions longitudinales possibles, mais ce réglage est limité en amplitude, discontinu et nécessite un démontage et un remontage longs. En outre, le pi lote, attaché au siège, n'a aucune protection en cas d'accident si l'appareil capote ou se couche latéralement. L'invention organise cette protection et permet en outre un réglage aisé et continu de 1 t équilibrage. Selon l'invention le bâti tubulaire de l'autogyre ou du gyroplane est constitué par deux éléments rigides assemblés de m-anière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre dans la direction de l'axe d'avancement de l'appareil entre deux positiens extrêmes et pouvant être bloqués fermement ensemble dans n'importe quelle position relative comprise entre les deux -po- sitions extrêmes, le premier élément portant le siège et le second élément portant la dérive et le support fixe du plateau orientable du rotor. Il est clair que le choix de la position relative des deux éléments rigides permet de régler l'équilibrage de l'appareil en fonction de son équipement. En outre le pilote est assis entre les branches dVun assemblage en forme générale de trépied qui le protège du contact du sol en cas de capotage ou de basculement latéral de l'appareil. Avantageusement le siège est monté coulissant et immobilisable par rapport au premier élément. Cette disposition permet de parfaire ltéquilibrage et de l'adapter en fonction du poids du pilote. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre de deux modes de réali- sation donnés à titre dfexemplesnon limitatifs et représentés par le dessin annexé dans lequél la figure i est une élévation~d'un gyroplane à flotteurs, la figure 2 est une vue de face du gyroplane de la figure 1, la figure 3 est une perspective schématique du bâti d'un gyroplane à roues. Aux figures i et 2, un gyroplane à flotteurs comporte un bâtil tubulaire formé de deux éléments rigides assembléslconstitués dans l'exemple représenté en tubes ronds de duralumin. Le premier élément comporte un cadre 1 et un arceau 2. Le cadre 1 est constitué par deux côtés latéraux ou longerons 3a, 3b réunis par une traverse avant 4a et une traverse arrière 4b. A chaque angle du cadre i un pied court tel que 5 est fixé sur la face supérieure d'un flotteur. I1 y a deux flotteurs 6a,- 6b portant respectivement les pieds 5 correspondant aux deux longerons 3a et 3b. Juste au dessus des flotteurs chacune des traverses avant 4a et arrière 4b est doublée par une entretoisel telle que 7 qui lui est parallèle. L'arceau 2 est sensiblement perpendiculaire au plan du cadre 1, il est assemblé rigidement à ce dernier par l'extrémité inférieure de ses branches, par exemple par soudure. Longitudinalement l'arceau est situé plus près de la traverse arrière 4b que de la traverse avant 4a. Sur les longerons 3a et 3b et devant l'arceau 2, coulisse le piètement 8 d'un siège 9.Le piètement 8 peut être immobilisé sur lesdits longerons à l'aide d'un moyen convenable, non représenté, tel que des vis, des pinces ou des colliers. La branche médiane 2a de l'arceau 2 et les traverses 4a et 4b du cadre 1 portent chacune,,en son milieu,une pièce d'assemblage formée par deux manchons solidaires et superposés dont les axes sont orthogonaux. Le manchon supérieur de ladite pièce d'assemblage ceinture le tube, branche 2a ou traverse 4a ou 4b, correspondant et est fermement immobilisé sur ledit tube. Le manchon in-férieur est fendu longitudinalement et comporte un moyen de serrage énergique.Les axes des trois manchons fendus sont parallèles au plan du -cadre 1? c'est dire que les manchons fendus iOa et lOb des traverses 4a et 4b sont co-axiaux et leurs axes comme celui du manchon lOc de l'arceau 2,, sont situés dans le plan longitudinal de symétrie de l'appareil. $ Le second élément du bâti est constitué par un tube 11 coudé - de manière à présenter deux branches parallèles lia et llb iné-1 gales.Le branche iib la plus longue est engagée à travers les deux manchons fendus iOa et lOb et la branche lia la plus courte dans le manchon fendu vioc. Ainsi ce second élément est disposé dans le plan longitudinal de symétrie de -l'appareil. Il peut coulisser longitudinalement par rapport au premier élément et être bloqué. dans la position relative choisie par serrage des I trois manchons. Les deux branches parallèles lia et iib sont reliées par une branche lic présentant de préférence deux courbe bures séparées par une partie droite pour des raisons d'esthétit que, mais bien entendu une seule courbure régulière ou toute autre forme peut être imaginée.Sur la branche médiane lic est fixé fermement un moyen 12 d'accrochage libérable pour un câble de remorquage. Sur l'extrémité libre de la grande branche ilb, qui déborde la traverse arrière 4b du cadre i,est fixée fermement la dérive 13 comportant un plan fixe vertical 14 et un gouvernail de direction 15 relié par des câbles tels que 16 aux pédales 17 d'un palonnier. Sur la branche courte lia est fixé fermement un support 18 portant l'articulation du plateau de roulement 19 orientable d'un rotor 20 de sustentation. Un levier coudé 21 solidaire du plateau l9et s'étendant vers le bas en avant du siège 9 permet au pilote dtorienter le rotor. A l'opposé du levier 21 le plateau est soumis à l'action d'un ressort de rappel 22. il est aisé de comprendre que l'équilibrage général de l'appareil est facilement obtenu par le déplacement longitudinal du tube il par rapport à l'ensemble formé par le cadre 1, l'arceau 2 et les flotteurs 6a et 6b. Cet équilibrage de base, qui varie selon l'équipement, tient compte d'un poids moyen théorique pour le pilote. Une fois obtenules manchons fendus sont serrès énergiquement pour éliminer tout risque de déplacement accidentel. L'équilibrage est ensuite affiné en fonction du poids réel du pilote par le réglage de la position du siège 9 sur les longerons 3a et 3b. Il faut en outre remarquer que l'arceau 2 associé à la branche llc du tube il protège le pilote, attaché au siège 9 à l'aide d'un harnais non représenté, en cas de choc latéral ou frontal. A la figure 3 le bâti d'un gyroplane à roues est représenté schématiquement. il comporte comme celui décrit à propos des figures 1 et 2, un premier élément tubulaire rigide comportant un cadre 31 et un arceau 32. Dans ce mode de réalisation le t cadre 31 est formé par un tube coudé en U c'est à dire que la traverse avant est constituée par la branche médiane courbe 34a du U. L'arceau 32 est fixé sur le cadre 31 au droit de la traverse arrière 34b du cadre.Au milieu de la branche courbe 34a, de la traverse 34b et du sommet de l'arceau 32, on retrouve une pièce d'assemblage orthogonal comportant un manchon fendu 40a, 40b, 40c destiné à recevoir les branches parallèles inégales d'un tube coudé 41 sensiblement identique au tube Il des figures 1 eut 2. La traverse arrière 34b déborde le cadre 31 de chaque côté et porte à chacune de ses extrémités une roue laté- rale 36a, 36b. Le train de roulement et d'atterrissage est complété par deux roues axiales 37a, 37b orientables fixées sur la branche longue 41b du tube 41, respectivement en avant du cadre 31 et sous la dérive 43.Le support 48 du rotor est fixé sur la branche courte 41a du tube 41 en avant de l'arceau 32. Lorsque la dérive 43 comporte un gouvernail de direction 45, ce qui n'est pas obligatoire dans le cas d'un gyroplane, lé pa lonnier non représenté à la figure 3, commande en même temps l'orientation de la roue axiale avant 37a. Dans les deux exemples décrits les pièces d'assemblage des deux éléments rigides sont disposées de façon telle que les branches du tube 11-41 passent respectivement sous la branche médiane de l'arceau 2-32 et sous les traverses 4a-34a et 4b-34b du cadre 1-31. Cette disposition assure une meilleure répartition des forces et évite de faire travailler lesdites pièces d'assemblage à l'arrachement. De nombreuses modifications de détail peuvent être imaginées sans sortir du cadre de l'invention, notamment dans la structure du rotor et de ses moyens de commande d'orientation. REVENDICATIONS 1 - Autogyre ou gyroplane sans coque dont le bâti tubulaire porte des organes de roulement ou de glissement tels que roues, flotteurs1 patins ou autres, au moins un siège, le rotor de sus tentation avec son plateau de roulement orientable et le support de ce dernier, la dérive, et éventuellement le moyen de propul sion horizontale avec son support, caractérisé en ce que le bâti tubulaire est constitué par deux éléments rigides assemblés de manière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre dans la direction de l'axe d'avancement de l'appareil entre deux posi tions extrêmes et pouvant être bloqués fermement ensemble dans n'importe quelle position relative comprise entre les deux posi tions extrémes, le premier élément portant le siège et le second élément portant la dérive et le support fixe du plateau orienta ble du rotor. 2- Autogyre ou gyroplane selon la revendication l, caractérisé on ce que le premier élément est constitué par un cadre tubulaire: re sensiblement parallèle au plan de roulement ou de glissement, sur les côtés latéraux duquel est fixé le piétement du siège, et par un arceau tubulaire sensiblement perpendiculaire au cadre:: et fixé rigidement sur les côtés latéraux de ce dernier, derrière; le siège, par les extrémités inférieures de ses branches, le sommet de l'arceau et les traverses avant et arrière du cadre portant portant chacun en son milieu un manchon fendu dont l'axe est parallèle au cadre, tandis que le second élément est constitué par un tube coudé de manière à présenter deux branches parallè les inégales, la branche la plus longue traversant les deux manchons portés par le cadre et portant rigidement la dérive sur:: sa partie extréme qui déborde la traverse arrière du cadre, la branche la plus courte portant rigidement le support du plateau du rotor et ayant son extrémité libre en-gagée à travers le man chon porté par l'arceau, et que l'assemblage des deux éléments peut être bloqué par simple serrage des trois manchons fendus. 3 3 - Autogyre ou gyroplane selon la revendication 2,caractérisé en ce que les manchons fendus sont disposés sous la face infé rieure ou sous la génératrice inférieure des tubes qui les por tent, à savoir respectivement la branche médiane de l'arceau, la traverse avant du cadre et la traverse arrière du cadre. 4 4 - Autogyre ou gyroplane selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le piétement du siège est monté coulissant sur les côtés latéraux du cadre et peut être immobilisé dans la position choisie par tout moyen convenable. 5 - Autogyre ou gyroplane à flotteurs selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que les flotteurs sont solidaires du premier élément. 6 - Autogyre ou gyroplane à roues, skis ou patins selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'arceau est fixé sur les côtés latéraux du cadre au droit de la traverse arrière de ce dernier, que ladite traverse déborde latéralement le cadre de chaque côté pour recevoir à chacune de ses extrémités un organe latéral de roulement ou de glissement, et que deux autres organes de roulement ou de glissement, dits axiaux, sont fixés sur la branche longue du tu-be coudé respectivement au voisinage des la dérive et en avant de la traverse avant du cadre.