Brevet FR2411128A1 — publié le 19790706

L'invention se rapporte aux aéronefs à hélice, et, plus particulièrement, bien que non exclusivement, aux avions. Elle porte sur un mode de carénage de la ou des hélices. Il est bien connu que le carénage améliore le rendement d' une hélice, au prix, cependant, d'un poids supplémentaire. L'invention se propose de pallier cet inconvénient et d'améliorer ltesthétique de l'avion, l'effet de propulsion, et l'efficacité des gouvernes, tout en procurant certains autres avantages qui apparaîtront dans la suite. Elle consiste principalement à constituer au moins partiellement ledit carénage par les gouvernes de direction et de profondeur. Ses particularités seront mieux comprises à l'aide de la description ci-après. La figure unique d dessin annexé est une vue partielle, de l'arrière, d'un avion comportant deux hélices et un double carénage, selon un mode d'execution préféré de l'invention. On a représenté, au dessin, le profil d'une aile à double dièdre positive a lcbemplanture puis négative 1-2, sur laquelle sont montés les axes 3, 4 de deux hélices représentées par deux cercles en pointillés 5,6 qui indiquent le parcours de 1' extrémité des pales. Ces deux hélices sont entraînées par l'in termédiaire de renvois dlangles, par pignons ou par courroies crantées, par un moteur unique 7 centré par rapport au plan XX' de symétrie vertical longitudinal de l'avion et situé vers 1' arrière de la carlingue. Cette disposition fait que le flux d' air qui circule dans le carénage des hélices sera perturbé au minimum par les organes moteurs.Comme on le voit au dessin, le carénage se présente, dans le mode d'exécution décrit, sous la forme d'un cylindre droit de direction polyèdrique constituée par deux pentagones accolés par un de leurs côtés, situé dans ledit plan de symétrie formant un double tunnel. Chaque pentagone a son centre sur l'une des hélices. Laface supérieure 8-9 en dièdre positif du carénage~joue le rôle de gouverne de profondeur et comporte, à cet effet, des volets orientables 8-9 (dont les positions de déflexion maximum sont représentées en pointilles). La face inférieure 10-11, en dièdre négatif, constitue une voilure fixe, ainsi que les faces latérales inférieures 12-13.On voit que le train d'atterrissage comprend une ou deux roues monotrace 14, situées à l'avant de l'avion et deux roues latérales 15, 16, situées à l'arrière (ainsi que les hélices et les gouvernes) et articulées sur les faces 12, 13 du carénage au voisinage des aretes de jonction avec les faces 10-11. Comme on l'a indiqué en pointillés, les roues 15-16 s'escamotent le long des faces 10-11. Les deux gouvernes de direction sont constituées par la partie mobile des plans 17-18. Des moyens, non figurés et comportant deux pédales respectivement actionnées par le pied droit et le pied gauche du pilote, permettent d'une part la commande séparée de ces deux gouvernes; d'autre part, leur commande simultanée. Dans ce dernier cas, elles se comportent comme un aérofrein. Selon la face commune aux deux moitiés du carénage, (plan vertical de trace XX'), le fuselage comporte un prolongement en lame de couteau qui sert de support aux faces supérieure et inférieure du carénage. Les faces latérales inférieures 12-13 sont fixées à l'aile ainsi que les parties fixes de 17-18 laissant libre l'articulation des parties mobiles de 17-18 vers l'extérieur (ce qui renforce le carénage). Un tel carénage présente un certain nombre d'avanta ges sur ceux qui ont été proposés antérieurement. Tout d'abord, du fait qu'il est partiellement constitué par les gouvernes, il n'entraîne qu t une augmentation de poids réduite par rapport à celle qui résulterait de la présence d'un arénage entièrement indépendant des gouvernes. A cet effet, il convient de faire observer que l'on pourrait, à titre de variante, réaliser un carénage uniquement formé par les gouvernes. Il doit être bien compris que la forme du carénage illustrée n'est pas limitative, pas plus que le nombre des hélices.Pour une hélice unique, le carénage pourrait en particulier être constitué par deux gouvernes de profondeur horizontale (droites ou brisées) jumelées entre elles et par deux gouvernes de direction verticales (droites ou brisées), jumelées entre elles ou séparées, 1E polyèdre ainsi formé entourant l'hélice. Ces solutions conduiraient à un effet accru d'orientation du flux d'air par les gouvernes, donc à une augmentation de l'efficacité de celles-ci. Cet effet d'orientation du flux et d'augmentation résultant de l'efficacité des gouvernes existe cependant dans le mode d'exécution préféré décrit, qui présente par ailleurs, comme on l'expliquera plus loin, certains avantages qui lui sont spécifiques. Un autre avantage de l'invention est que, suivant la position occupée par le carénage par rapport aux axes d'hélices, le flux d'air se répartit différemmant en-dessus et en-dessous de l'aile. La disposition symétrique du carénage par rapport à l'aile et aux axes d'hélices illustrée à la figure 1 est particulièrement favorable de ce point de vue et aussi, est simple à réaliser. On notera encore que la position des hélices, des gouvernes et du carénage à l'arrière de l'avion, la forme de l'en semble et le fait que les hélices se trouvent masquées, contribuent à l'esthétique de l'avion, aussi bien qu'à sa stabilité et à ses performances. Dans le mode d'exécution illustré par la figure, 1' utilisation de deux hélices de diamètre réduit diminue l'encom- brement en hauteur du carénage. En outre, le rapport entre la surface des gouvernes et celle des voilures fixes est accru par la forme. de cylindre double, tandis que le choix d'une aile à double dièdre positif et négatif augmente la longueur de la gouverne de direction. La flèche des gouvernes de direction (inclinaison par rapport à la vertiQile) est très prononcée et permet le recul du carénage donc des gouvernes de profondeur par rapport à l'aile où les plans fixes de direction 17-18 prennent appui. La forme pentagonale épouse étroitement le cercle décrit par l'extrémité des pales, ce qui donne une grande précision dans la canalisation du flux d'air. On pourrait envisager d'améliorer encore cette canalisation en incurvant les voilures fixes pour les conformer plus étroitement audit cercle. Bien entendu, il est possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser un nombre d'hélices carénées supérieur à deux. La solution décrite ne pose pas de problème particulier de construction, celle-ci pouvant être réalisée de façon traditionnelle, sans que le montage se trouve compliqué du fait de- l'invention. Celle-ci s'applique en particulier à la réalisation de petits avions de tourisme et d'entraînement. REVENDICATIONS 1. Aéronef à hélice carénée, caractérisé en ce que le carénage est constitué au moins partiellement par les gouvernes de direction et de profondeur. 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit carénage comporte des surfaces de voilure fixes. 3. Avion à deux hélices selon la revendication 1 ou 2, dont le fuselage comporte à l'arrière un plan vertical mince, caractérisé en ce que ledit carénage a la forme d'un cylindre droit dont la directrice est constituée par deux polyèdres accolés par un de leurs côtés situé dans ledit plan vertical et entourant respectivement les cercles décrits par les extrémités des pales des hélices. 4. Avion selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits polyèdres sont des pentagones centrés sur les axes des hélices respectives. 5. Avion selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit carénage comporte des surfaces courbes adaptées au cercle décrit par les extrémités des pales d'hélices. 6. Avion selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie inférieure dudit carénage sert de support de roues. 7. Avion selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit carénage comporte des plans latéraux à forte flèche en appui sur l'aile. 8. Avion selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur unique centré dans le plan de symétrie longitudinal de l'avion. 9. Avion selon la revendication 3, caractérisé par deux gouvernes de direction formées par des plans latéraux du carénage et par des moyens d'effectuer la commande séparée ou simultanée de aes deux gouvernes.