Brevet FR2327922A1 — publié le 19770513

La présente invention concerne d'une manière générale les aéronefs, et plus particulièrement un aéronef du type à décollage et atterrissage vertical. On connait sans doute différents types d'appareils du genre considéré, dont le plus connu actuellement est l'hélicoptère. Les appareils ci-dessus rendent de nombreux services, mais ne sont pas pour autant dénués d'inconvénients lesquels peuvent être succinctement énumérés comme suit. En premier lieu leur réalisation est complexe et elle conduit à un coût élevé ; de plus des vérifications et contrôles doivent être effectués fréquemment d'où il résulte des frais d' entretien importants gonflant de façon sensible les frais d'exploitation. En second lieu, le pilotage de ces appareils appel des connaissances approfondies. En troisième lieu, leur structure empoche de munir les appareils du genre considéré d'un dispositif de secours, notamment en cas de panne de moteur. En quatrième lieu la consommation de carburant est importante du fait meme de la puissance des moteurs pour faire évoluer les appareils dont le poids mort ntest pas négligeable. La présente invention vise un aéronef qui soit exempt des inconvénients énoncés dans ce qui précède, c'est-à-dire de manière plus précise, un appareil de réalisation simple ne nécessitant qu'un entretien de routine, dont le fonctionnement est sflr et les frais d'exploitation sensiblement moindres que les appareils du même genre actuellement connus. L'aéronef selon l'invention comprenant de manière connue en soi une voilure adaptée à loger un fluide gazeux plus léger que l'air, des moyens propulseurs, ainsi que des gouvernes,se se carac- térise essentiellement par le fait que la voilure présente une forme lentriculaire avec un passage central formant tuyère dans laquelle sont disposés des moyens propulseurs. L'aéronef selon l'invention est également pourvu de gouvernes lesquelles, selon une caractéristique de l'invention, sont avantageusement constituées par une masse normalement en position stable, conservant l'assiette de l'appareil, mais qui peut entre déplacée par l'intermédiaire de moyens de commande afin de modifier cette assiette par un basculement plus ou moins prononcé de l'appareil en vue notamment de placer ce dernier en posi tion de descente, ou de virage. Selon encore une autre caractéristique importante de 1'in- vention, les faces respectivement supérieure et inférieure de la voilure sont convexes, et l'intérieur de cette dernière est formée par une pluralité de tors juxtaposés et liés dont les diamètres sont décroissants en partant du tors central vers le tors extérieur. Le volume des tors est prévu, selon encore une autre caractéristique de l'invention, de façon à permettre de compenser dans sa presque totalité le poids total de l'appareil de sorte qu'il se trouve prêt au vol - en flottance négative-. I1 est donc observé à la lumière de ce qui précède qu'un aéronef ainsi réalisé présente une construction simplifiée dans une grande mesure comparativement aux techniques actuelles, puisque en fait les différents organes, mécaniques et autres éléments de transmission dont il est pourvu sont en nombre restreint. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'un aéronef suivant 1' invention la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 illustre schématiquement une variante de réalisation des moyens de gouverne la figure 4 montre une autre variante de réalisation plus particulièrement destinée pour la réalisation de modèles réduits. Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 1 et 2, l'aéronef destiné au transport, notamment de passagers, comprend une voilure indiquée globalement en 10 et des moyens propulseurs montrés dans leur ensemble par la référence 11. La voilure se présente sous un aspect général lentriculaire avec un passage central 12 formant une tuyère, et des faces respectivement supérieure 13 et inférieure 14 convexes. La voilure est constituée par une pluralité de tors 16, 16a, ......16n concentriques et juxtaposés, dont les diamètres sont décroissants de l'intérieur vers l'extérieur. Les tors précités consécutifs sont liés de toute manière convenable -non représentée- par exemple par encastrement ou -au moyen de tirants de façon à former un ensemble rigide. Les tors assemblés sont dissimulés par un revêtement 17 conférant à 1 t ensemble ùne forme aérodynamique. Sur la face supérieure 13, et autour de la tuyère 12, 1' aéronef comporte une tourelle 20 circulaire et de section sensi bu ment hémisphérique. Dans la tourelle 20 précitée sont aménagés suivant une ligne diamétrale un premier compartiment 22, et un second compartiment 23. Le premier compartiment 22 loge une source d'énergie tel qu' un groupe électrogène 24 destiné à l'alimentation de moteurs 5, 26 couplés avec des moyens propulseurs 27, 28 formés par des rotors multipales ; ces moyens propulseurs sont superposés et coaxiaux et ils sont disposés dans la tuyère 12 suivant un axe I-Y perpendiculaire au plan général de l'appareil. Quant au second compartiment 23 il est aménagé pour former une cabine de pilotage ainsi qu'une cabine passagers ; ce compartiment n'a pas été détaillé pour ne pas compliquer inutilement le dessin. Les deux compartiments et leur aménagement est tel qu'ils sont de poids très voisins de manière à s'équilibrer. le groupe électrogène 24 a une seconde fonction qui est celle de constituer une gouverne à aéronef ainsi qu'il sera décrit plus loin. Dans ce but, le groupe électrogène est adapté sur ut huppe 30 en étant susceptible de déplacements commandés selon des directions parallèles au plan général de l'appareil. Pour ce faire, le groupe électrogène repose sur un support 30 par l'intermédiaire de glissières convenables indiquées globalement en 31. les tors sont remplis par exemple d'hélium, et le volume de ce fluide confiné dans les tors est tel que la presque totalité du poids total de l'appareil est compensée par la présence du fluide, l'appareil restant néanmoins avec une faible portance négative. Il convient en outre de préciser que les pales des rotors sont du type à grand allongement. Un tel aéronef décolle et atterrit sensiblement verticalement; pour la translation horizontale il suffit au pilote de déplacer très légèrement le groupe électrogène 24 vers la cabine pilote passagers sur un axe indiqué par A-B (flèche f) figure 1 on obtient ainsi un basculement de tout l'appareil qui avance du fait que la poussée émanant des propulseurs est en oblique. Lorsque le pilote doit effectuer un virage à droite ou à gauche de l'axe A-B, il commande le déplacement vers la droite ou la gauche du groupe électrogène, flèches f1, f2 de la figure 1. Le déplacement du groupe électrogène est en fait peu important il peut être obtenu avec précision, et il peut être effectué de part et d'autre de l'axe A-B soit suivant des déplacements linéairs, soit encore suivant des déplacements en arc de cercle. En complément de cette manoeuvre aéronef pivote autour de l'axe X-Y dune amplitude fonction de la- direction désirée. Le pivotement précité est aisément obtenu en modifiant la vitesse de rotation de l'un des rotors, lesquels normalement sont entraînée en rotation en sens inverse avec un nombre de tours semblables ; le couple de renversement qui résulte de la différence des vitesses de rotation des deux rotors provoque la total tion sur lui-même de l'aéronef, cette rotation étant immédiatement stoppée dès que le pilote synchronise à nouveau la vitesse de rotation des deux rotors. En référence à la figure 3s sur laquelle on a repris les mêmes références pour désigner des éléments similaires à la précédente réalisation, les moyens de gouverne ne sont plus constitués par une commande en déplacement-du groupe électrogène qui est au contraire fixe, mais par l'intermédiaire d'un dispositif à volets orientables 35 placés dans le prolongement des rotors, ces volets étant portés par exemple au moyen de bras profilés 36 fixés à la voilure. Selon cette variante, la translation horizontale est donc obtenue par l'orientation des volets, tandis que le pivotement autour de l'axe I-Y est effectué comme précédemment en désynchronisant la vitesse de rotation des rotors. La forme de réalisation schématiquement illustrée à la figure 4 montre une réalisation d'aéronefs globalement selon 1' invention, applicable à l'obtention de modèles réduits. Dans une telle forme de réalisation les appareils comportent des moyens propulseurs 50 dont les moteurs sont alimentés par une batterie de piles 51, la commande étant effectuée à distance par l'intermédiaire de dispositifs de télécommande appropriés, tandis ut les gouvernes comprenant une masse > par exemple une bille 52 logée dans un compartiment 53 du tors circonférentiel, et, dia métralement opposé à cette dernière, un contre-poids fixe 54. l'assiette de l'appareil est ainsi assurée. Pour faire effectuer une rotation de l'appareil autour de l'axe X-Y l'un des rotors est ralenti par rapport à l'autre, ce qui met en rotation 3'appareil à gauche ou à droite selon que c' est l'un ou l'autre des rotors qui est ralenti, et bien sûr selon la direction choisie. Au cours du pivotement de l'appareil autour de l'axe X-Y la bille 52 quitte sa position médiane et provoque un désiquilibre de l'appareil qui bascule d'un certain angle autour de l'axe A-S et partant, impose une translation horizontale de l'appareil après synchronisation des rotors. Four arreter la translation la bille doit être ramenée en position médiane ; pour ce faire on agit sur l'un des rotors et l'appareil peut être placé en vol stationnaire, montée ou descete. Bien entendu I1 invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées lesquelles sont au contraire susceptibles de variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention, c'est ainsi qutil convient de noter que la face su périeure de l'aéronef est avantageusement dotée de moyens de sauvetage en cas dedéfaillance des propulseurs, ces moyens étant un ou plusieurs parachutes convenablement fixés non illustrés sur les dessins. REVENDICATIONS 1. Aéronef comportant une voilure logeant un fluide gazeux plus léger que l'air, et portant des moyens propulseurs ainsi que des gouvernes, caractérisé en ce que la voilure (10) présente une forme lenticulaire à structure creuse, avec passage central formant tuyère (11) dont ltaxe est perpendiculaire au plan génenge de la voilure et dans laquelle sont disposés des moyens propulseurs (27, 28). 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voilure comprend un compartimentage intérieur formé d'une pluralité de tors 16, 16a .. .16n concentriques et juxtaposés. 3. Aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tors 16, 16a ...16n sont liés de manière à former un ensemble rigide lequel est muni d'-un revêtement ( 4. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le revêtement (13) à structure rigide est adapté à assurer le maintien des tors 16, 16a ...16n. 5. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 2 à4, caractérisé en ce que les tors 16, 16a. .. 16n ont un diamètre décroissant depuis la tuyère (11) vers la Friphérie. 6. Aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces respectivement supérieure (13) et inférieure (14) de la voilure (10) sont à profil convexe. 7. Aéronef selon l'une quelconque des revendicationsprécé- dents, caractérisé en ce que le volume des tors est tel qu'empli d'un fluide gazeux, par exemple hélium, que le poids de l'aéronef en état de vol est dans sa presque totalité compensé, tout en restant en flottance négative. 8. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens propulseurs sont formés par deux rotors multipales (27, 28) à grand allongement tournant en sens contraire et superposés suivant l'axe (X-Y) de la tuyère. 9. Aéronef suivant l'une quelconque des revendicationsvl ou 8, caractérisé en ce que les moyens de gouverne sont formés par au moins une masse (24-52) susceptible d'être déplacée par une manoeuvre, ladite masse occupant normalement une position stable. 10. Aéronef suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure (13) de la voilure porte selon une-ligne diamétrale de part et d'autre du passage central (113 d'une part, un habitacle (22) pour un groupe électrogène (24) et, d'autre part, une cabine de pilotage et de frêt (23), ledit groupe électrogène (24) étant notamment destiné à entraîner les rotors par l'intersédiaire de moteurs 25, 26. 11. Aéronef suivant ltune quelconque des revendications 1, ou 10, caractérisé en ce que le groupe électrogène (24) est déplaçable dans un plan parallèle au plan général de la voilure suivant deux directions l'une étant radiale, tandis que l'autre est à angle droit ou circonférentielle par rapport à cette der nier. 12. Aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 10, 8, 9, caractérisé en ce que la partie groupe électrogène, et la partie, cabine pilote fût (23) sont équilibrées par un placement initial convenable dudit groupe électrogène. 13. Aéronef suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de gouverne sont constitués par un dispositif déviateur de jet formé par au moins deux volets (35) disposés à la sortie du flux créé par les moyens propulseurs (27, 28). 14. Aéronef selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le moyen de gouverne est une masse (52) manoeuvrable dans un compartiment du tors périphérique, un compartiment analogue diamétralement opposé recevant un conte poids (54). 15. Aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, réalisé sous forme de modèle réduit en association avec des moyens de télécommande des organes propulseurs et des gouvernes.