Brevet FR2447319A1 — publié le 19800822

L'objet principal de la présente invention est un nouveau moyen d'utilisation des forces de sustentation et de traction des appareils d'aviation, caractérisé par une nouvelle combinaison de ces deux forces, grâce à la realisation d'un dispositif mécanique, permettant ainsi de réduire considerablement la force motrice nécessaire ordinairement aux vols des appareils précités. L'invention est caractérisée par l'utilisation d'au moins deux ailes ayant deux fonctions différentes, l'une réalisant une sustentation uniquement et l'autre réalisant en plus de la sustentation-une traction vers l'avant de l'ensemble de l'appareil d'aviation. Cette traction est comparable à l'action d'une pale d'hélice ayant un grand pas et une large portance. Chacune de ces deux fonctions differentes appartient à chacune de ces ailes, et ce, alternativement en cours de vol. L'état de la tchniqu.e dans ce secteur considéré est actuellement tel que les combinaisons connues, permettant l'utilisation des forces de sustentation et de traction des appareils d'aviation, nécessitent une consommation d'énergie motrice très importante pour obtenir chacun leur decollage et stabiliser leur vol. Le moyen objet de l'invention permet de reduire considérablement la consommation d'energie motrice necessaire ordinairement aux vols des appareils d'aviation, ce qui est un avantage important. Ce moyen permet aussi de pouvoir, par exemple, realiser et faire voler une machine plus lourde que l'air, actionnee uniquement par la force musculaire de l'homme. Le moyen precite utilisant, en effet, tous les mouvements necessaires à l'obtention d'un resultat positif maximum, quant à la sustentation et à la traction d'un appareil d'aviation ayant une faible force motrice. Un autre objet de l'invention est l'organe permettant la variation d'incidence des ailes selon la necessite du vol et permettant la realisation des mouvements de sustentation et de traction de ces ailes. En effet, l'appareil d'aviation doit être pourvu d'au moins deux ailes opposées décrivant des mouvements différents dans l'espace. Une aile suivant une trajectoire descendante en partant du point haut en arrière de l'appareil d'aviation et se dirigeant vers le point bas en avant dudit appareil. Cette aile doit suivre ainsi une trajectoire angulaire variable durant son parcours. Cette aile rencontre ainsi des filets d'air sur lesquels elle prend appui avec un minimum d'incidence (incidence pouvant même être à ce moment négative). La resultante de ce phenomène produit sur l'appareil d'aviation une traction positive comparable à celle produite ordinairement sur des appareils d'aviation de genres connus par l'action d'une pale d'hélice ayant un grand pas et une large portance. Quant à l'autre aile, elle doit suivre, pendant le parcours de la première, une trajectoire montante en partant du point bas, à l'avant de l'appareil d'aviation et se diriger vers le point haut situé vers l'ar rière de cet appareil. Cette aile se déplace ainsi dans le sens opposé à la direction du vol dudit appareil. Cette aile reçoit grâce à son incidence alors positive, les filets d'air comme celles d'un avion ordinaire. I1 résulte, en conséquence, sur cette aile une poussée ascensionnelle. Cette aile transmet cette force de poussée immédiatement à l'aile descendante susnommée laquelle décrit son mouvement en même temps qu'elle, et ce, par l'intermédiaire d'un bras mobile, comparable à un fléau de balance qui rétablit ainsi l'équilibre des diverses forces. La sustentation de l'appareil d'aviation en question est obtenue en utilisant d'une par le point d'appui de l'aile descendante, point d'appui réalisé par la résistance de cette aile descendante à son déplacement et, d'autre part, par l'utilisation des forces ascentionnelles de l'aile montante, imprimée sur le bras mobile précité, lequel reçoit ainsi en son centre, la charge totale de l'ensemble de l'appareil. Chacune de ces deux fonctions différentes inhérentes aux ailes, appartient à chacune de ces ailes, et ce, alternativement en cours de vol. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'une sustentation plus aisée que par les moyens connus, grâce à l'utilisation de l'action inhérente aux ailes précitées, en d'autres termes, de l'action d'un bras de levier du deuxième genre. Ce bras de levier est composé par les mouvements différents des ailes : d'une part, d'une aile ayant un mouvement ascentionnel et faisant supporter la charge totale de l'ensemble de l'appareil, au milieu de ce bras de levier ; d'autre part, d'une aile ayant un mouvement descendant et réalisant le point d'appui dudit bras de levier. L'effort nécessaire à la sustentation est ainsi réduit de moitié. Cette réduction de force permet à l'aile montante, d'engendrer un effort moins important pour le soutien de la charge totale de l'ensemble et à l'aile descendante, de recevoir une action contribuant à maintenir le déplacement de l'appareil d'aviation vers l'avant et de permettre aussi le point d'appui du bras de levier en question. La force musculaire de l'homme (ceci bien entendu simplement à titre d'exemple d'un mode de réalisation de l'invention, car évidemment, dans d'autres cas ce pourrait être la force d'un moteur de faible puissance) considérée comme force motrice des ailes, de l'appareil d'aviation et le mouvement particulier de ces ailes dans l'espace,, permet à l'ensemble de l'appàreil, d'effectuer un vol horizontal ou si nous le désirons une ascension alternative, par étapes, en utilisant simultanément les bras de levier mis ainsi à notre disposition par le moyen de la présente invention ceci avec une réduction considérable de la consommation d'énergie motrice ordinairement nécessaire pour ce faire. Il est evident que ce genre d'appareil actionné-par la force musculaire de l'homme ne peut quitter le sol sans, au préalable, avoir une vitesse de sustentation relative à l'air ambiant. I1 lui est donc nécessaire d'être en présence d'un vent debout correspondant à son décollage, ou d'effectuer un déplacement suffisamment rapide sur le sol pour obtenir ce résultat. Un moyen de transmission doit donc lui être annexé pour atteindre ce but. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un axe fixe ou mobile, devant être incliné vers l'avant de l'appareil d'aviation. Cet axe impose aux ailes, une trajectoire, du haut vers le bas dudit appareil, lors de leur déplacement de l'carrière vers l'avant de cet appareil; puis du bas vers le haut, lors de leur déplacement de l'avant vers l'arrière de celui-ci. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un systeme élastique de rappel des ailes vers leur position primitive par rapport à l'axe incliné précité. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un dispositif mécanique de support des ailes comparable à un fléau de balance qui doit être articulé en son centre afin de mieux répartir les divers efforts sur ces ailes et rendre ainsi la sustentation plus rationnelle. Un autre dispositif mécanique articulé et indispensable, faisant fonction de différentiel, du genre ordinairement utilisé pour le fonctionnement des ailerons, dans les appareils d'aviation connus, est inhérent au mécanisme de support des ailes sus-mentionné. Ce mécanisme articule faisant fonction de différentiel-permet d'inverser automatiquement les incidences de ces ailes Le centre de gravite de l'appareil d'aviation en question doit entre situé perpendiculairement au-dessous du centre de poussée ou du centre de sustentation pour réaliser ainsi un équilibre parfait dudit appareil. Ce dernier peut être aussi stabilisé par l'utilisation d'un plan fixe situé à l'carrière de l'ensemble ou encore par une gouverne de profondeur réglable. La direction en cours de vol peut être obtenue soit à l'aide d'une gouverne de direction ou bien par un effort supérieur imprimé sur l'une ou l'autre aile en fonctionnement. Quant au mouvement en forme de lacet, de l'appareil en cours de vol, qui résulterait du couple (résistances-mouvements) il peut être compensé à l'aide d'un plan de dérive dont il serait pourvu. Il est évident que cet appareil peut être aussi mis en position pour planer. Le système de vol exposé dans cette description de l'invention fait penser à celui de certains gros oiseaux. Ainsi, par exemple, le décollage d'une oie oblige celle-ci à courir sur le sol, en effectuant d'abord un battement des ailes de haut en bas et dè l'carrière vers l'avant du corps en ayant un minimum d'incidence; puis, l'oie accentue le mouvement pour augmenter le glissement sur l'air afin d'utiliser rationnellement pressions et dépressions aérodynamiques. Enfin, l'oie change l'incidence de ses ailes en inversant le battement qui dès lors s'effectue du bas vers le haut et de l'avant vers l'carrière de son corps, en captant rationnellement les filets d'air, ainsi que les pression et dépressions qui s exercent sur ses ailes. Ce mouvement permet alors la sustentation indispensable au décollage de l'oiseau. L'inconvénient de ce ol est que le centre de poussée, se déplace à chaque battement, par rapport au centre de gravité de l'oiseau et oblige ce dernier à subir un mouvement de tangage qu'il corrige évidemment à chaque instant en faisant varier la portance et l'incidence de sa queue. Dans la réalisation de notre appareil d'aviation nous remédions à cet inconvénient en inversant le mouvement de chaque aile. En effet, un bras articulé en son centre et comparable au fléau d'une balance, relie les deux ailes et les accompagne transmettant réciproquement chacun de leurs efforts. Le centre de poussée de l'ensemble de l'appareil reste toujours situé au-dessus du centre de gravité et ainsi qu'un hélicoptère cet appareil est suspendu. D'autres objets et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique de profil d'un exemple de réalisation d'appareil d'aviation pourvu de son dispositif mécanique. La figure 2 représente une vue schématique de l'organe permettant la variation d'incidence des ailes selon la nécessité du vol et permettant la réalisation des mouvements de sustentation et de traction de l'appareil d'aviation. En regard de la figure 1 nous voyons un appareil d'aviation selon.l'objet de l'invention. Dans ce mode de. réalisation l'appareil doit fonctionner à l'aide de la force musculaire de l'homme. I1 se compose d'un châssis en métal léger 1 , sur lequel est assemblé tout le dispositif de l'appareil permet tant à celui-ci de voler. Ce dispositif dans son ensemble comporte une sorte de tricycle 2 aidant l'appareil au moment du decollage, un siège 3 pour le pilote, un empennage 4 pourvu de moyens communs de commande manuelle non figurés ici. I1 comporte aussi deux ailes 5 et 6 battantes à incidences ou courbures variables, devant permettre, d'une part, une sustentation et, d'autre part, en plus d'une sustentation, me traction vers l'avant de l'appareil d'aviation, ce, grâce à un dispositif mécanique 7, inhérent à ces deux ailes, qui imprime à chacune d'elles un mouvement particulier,inversé à tour de rôle. Ce dispositif 7 est commandé d'une part, par un palonnier 8 et, d'autre part, par deux bras articulés 9, pourvus de biellettes 10, fonctionnant manuellement. Le palonnier 8 sert à manoeuvrer une barre transversale 11, solidaire d'un axe mobile incliné 12 et maintenu au châssis 1 par des paliers 13. Une chape 14 est fixée sur l'axe mobile incliné 12 et suit par conséquent, le mouvement.Un dispositif 15 mécanique de support des deux ailes 5 et 6 est articulé et assemblé dans cette chape 14. Ce dispositif 15 fonctionne d'une façon comparable à celle d'un fléau de balance. I1 permet de mieux répartir les divers efforts sur les deux ailes 5 et 6 et rend la sustentation plus rationnelle. Les deux bras articulés 9 sont inhérents à ce dispositif 15 sur lequel également sont articulées et assemblées les deux ailes 5 et 6. Enfin de dispositif 15 est pourvu aussi d'un mécanisme faisant fonction de différentiel, du genre de ceux équipant certains appareils d'aviation ordinaires et utilisé pour le fonctionnement de leurs ailerons mais il n'est pas ici figuré quoique indispensable, car il permet d'inverser automatiquement les incidences des ailes. Un systeme élastique de rappel des ailes vers leur position primitive par rapport à l'axe mobile incliné n'est pas aussi figuré ici, mais il doit relier chaque aile à. la barre transversale. En regard de la figure 2 nous voyons l'ensemble du dispositif 7 précité et permettant la variation d'incidence des ailes 5 et 6 selon la nécessité du vol et permettant la réalisation des mouvements de sustentation et de traction de l'appareil d'aviation. La figure 2 est représentée selon des schémas en perspective et selon la description de la figure 1. Nous voyons en 8 le palonnier, en 11 la barre transversale, en 12 l'axe mobile incliné, en 13 les paliers qui le maintiennent, en 14 la chape fixée dessus et qui doit suivre le même mouvement que lui, en 15 le dispositif fonctionnant d'une façon comparable à celle d'un fléau de balance et permettant le support des ailes 5 et 6 et devant évidemment être articulé et assemblé avec la chape 14, en 10 une des biellettes reliées au dispositif 15, à un bras articulé 9 et à une partie du mécanisme 16 et 17, faisant fonction de différentiel et de support direct des ailes 5 et 6 lequel est mobile et inhérent au dispositif 15 précité. I1 est clair que de nombreuses autres variantes pourraient être apportées aux dispositifs décrits sans sortir du cadre de la présente invention, tels par exemple, des dispositifs permettant l'utilisation d'un moteur de faible puissance annexé. I1 va de soi que les matériaux utilisés sont appropriés aux conditions d'utilisation de l'invention. L'invention peut, entre autres secteurs, être utilisées dans celui de l'aviation civile, du sport aérien et peut aussi concerner la réalisation, comme dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, d'un appateil permettant un vol par la force musculaire de l'homme. R E V E N i I C A T I 0- N S 1. Nouveau noyen d'utilisation des forces de sustentation et de traction des appareils d'aviation caractérisé par une nouvelle combi nais on de ces deux forces grâce à la réalisation d'un dispositif mécanique pernettant ainsi de réduire considérablement la force motrice nécessaire aux vols des appareils précités. Cette nouvelle combinai son est réalisée par l'utilisation d'au moins deux ailes ayant deux fonctions différentes; l'une réalisant une sustentation uniquement et l'autre réalisant en plus de la sustentation, une traction vers l'avant de l'ensemble de l'appareil d'aviation. Cette traction est comparable à l'action d'une pale d'hélice ayant un grand pas et une large portance.Chacune de ces deux fonctions différentes appartient à chacune de ces ailes et ce, alternativement, en cours de vol. 2. troyen selon la revendication 1, caractérisé par la réalisation d'une sustentation plus aisée que par les moyens connus, grâce à 1luti- lisation de l'action d'un bras de levier du deuxième genre, composé par les mouvements différents d'au moins deux ailes; drune part, une aile ayant un mouvement ascensionnel, faisant supporter la charge totale de l'ensemble de l'appareil, au milieu de ce bras de levier et, d'autre part, une aile ayant un mouvement descendent réalisant le point d'appui du bras de levier précitc. L'effort nécessaire à la sustentation est ainsi réduit de moitié.Cette réduction de force peret à l'aile montan te, d'engendrer un effort noirs important pour le soutien de la chargetotale de l'ensemble, et à l'aile descendante, de recevoir une action contribuant à maintenir le déplacenent de l'appareil d'aviation vers l'avant et de permettre aussi le point d'appui dudit bras de levier.. 3. Io=.ren selon la revendication 1, caractérisé par ltutilisation d'un axe fixe ou mobile, devant être incliné vers l'avant de appareil d'aviation et, devart imposer a ailes une trajectoire du haut vers le bas dudit appareil lors de leur déplacerent de l'arrière vers 1avant de cet appareil, puis du bas vers le haut lors de leur déplacement de l'avant vers l'arrière de celui-ci. 4. loyer selon la revendication 3, caractérisé par 1'utilisation d'un système élasticue de rappel des ailes vers leur position primitive par rapport à l'axe incliné précité. 5. Iben selon la revendication 3, caractérisé par ltutilisation d'au moins deux ailes battantes d'incidences ou courbures variables permettant, d'une part, une sustentation, d'autre part, une sustentation et en plus, une traction de 1appareil d'aviation. 6. Moyen selon la revendication 1, caractérisé par un système de support des ailes comparable à un fléau de balance devant entre articulé en son centre afin de mieux répartir les divers efforts sur ces ailes et rendre ainsi la sustentation plus rationnelle; il est inhérent à ce mécanisme de support des ailes un autre dispositif mécanique articulé indispensable et faisant fonction de différentiel du genre ordinairement utilisé pour le fonctionnement des ailerons dans les appareils d'aviation connus; ce dernier mécanisme articulé permet inverser automatiquement les incidences desdites ailes. 7. Moyen selon la revendication 1, caractérisé par 1'effet de traction et de sustentation de appareil aviation par au moins deux ailes ayant pendant leurs mouvements particuliers un avantage sur 1tu- tilisation, par exemple, pour obtenir ce résultat, dlau moins une hélice ordinaire, puisque ces ailes annihilent l'effet négatif du bras de levier d'une hélice ordinaire et produisent donc un résultat meilleur que cette dernière, en réalisant la traction et la sustentation précitées. Une aile a un effet de sustentation pendant que autre a un effet de traction et de sustentation. 'ais chacune de ces deux fonctions différentes appartient à chacune de ces ailes, et ce, alternativement, en cours de vol.