Brevet FR2467775A1 — publié le 19810430

1. La présente invention concerne des ailes à cambru- re variable, la cambrure pouvant être modifiée à la fois pour contrôler le roulis, comme dans un aileron, et pour obtenir une sustentation importante comme dans un volet à fente. On connaît dans l'art antérieur des ailes à cam- brure variable qui comprennent un volet basculable porté par un bord d'attaque d'une aile, agencement dans lequel des re- vêtements flexibles supérieur et inférieur sont fixés aux surfaces supérieure et inférieure respectivement, du bord d'attaque et du volet. Lors du basculement du volet, l'ai- le présente des surfaces supérieure et inférieure continues sensiblement lisses, et l'efficacité aérodynamique de l'aile est ainsi améliorée par rapport à celle des ailes qui sont constituées seulement d'une partie fixe et d'un volet. Une modification de cet agencement a été proposée qui permet de faire varier la cambrure de l'aile à la fois pour contrôler le roulis et obtenir une sustentation élevée comme dans un volet fendu. Dans cette modification, le revêtement supérieur est fixé à lazone de fuite du bord d'attaque de l'aile et est en contact avec la zone d'attaque du volet pour former un joint glissant lorsque l'aile agit en aileron. Un bouclier relativement inflexible est monté en pivotement sur la surface inférieure de la partie fixe qui est sollicitée en contact étanche avec la surface inférieure de la zone d'attaque du 2. volet lorsque l'aile agit en aileron. Dans cette modification, lorsque le volet dévie vers le bas suivant des angles relativement importants, il est également déplacé linéairement vers l'arrière hors de contact avec le revêtement supérieur et le bouclier inférieur, et une fente se trouve par conséquent formée dans l'aile. Le volet doit être supporté à la fois pendant le mouvement de bascule- ment et pendant le mouvement linéaire, et un tel moyen de support doit résister à des charges supérieures aux charges rencontrées lorsque le volet est supporté pendant le seul mou- vement de basculement. De même, pour effectuer les mouvements du volet, il est nécessaire d'utiliser des biellettes comple- xes. Ainsi, ce type d'aile présente des inconvénients en ma- tière de quantité et de coût des matériaux nécessaires et de poids relatif de l'aile. En outre, étant donné que le volet est soumis à deux modes de mouvement, il est plus difficile d'éviter que le flottement ou battement du volet n'atteigne des niveaux inacceptables en vol. Un objet de la présente invention est de prévoir une aile d'avion à cambrure variable qui permette d'éviter au moins certains inconvénients des types d'aile décrits ci-des- sus. Dans cette description, les attitudes relatives des dif- férents composants d'une aile à cambrure variable s'entendent pour une aile constituant une partie d'un avion en vol recti- ligne et en palier. Selon la présente invention, on prévoit une aile à cambrure variable qui comprend un bord d'attaque,un moyen de volet mobile porté par le bord d'attaque et basculable par rapport à celui-ci, une partie intermédiaire d'aile située en- tre le bord d'attaque et le moyen de volet, et un revêtement supérieur flexible mais sensiblement inextensible fixé à la fois au bord d'attaque et à la partie intermédiaire d'aile, revêtement qui comprend une partie avant s'étendant générale- ment vers l'arrière de la partie intermédiaire d'aile, la par- tie intermédiaire d'aile ou le moyen de volet comprenant une piste et le moyen de volet ou la partie intermédiaire d'aile un organe d'engagement associé reçu dans la piste pour un mou- 3. vement de coulissement, la piste comprenant des parties dis- tantes l'une de l'autre, supérieure et inférieure, avant et arrière, généralement dans le sens de la corde, qui sont re- liées par une partie de piste intermédiaire, l'agencement étant tel que, lorsque le moyen de volet est basculé suivant des angles relativement petits, le revêtement supérieur défi- nit une surface sensiblement continue et lisse entre le bord d'attaque de l'aile et le moyen de volet alors que, lorsque le moyen de volet est basculé vers le bas suivant des angles relativement grands, le raccourcissement avant effectif ré- sultant du revêtement provoque le déplacement de la partie intermédiaire de l'aile à partir du moyen de volet dans le sens général de la corde, alors que l'organe d'engagement se déplace sur la piste jusqu'à ce qu'il entre dans la partie intermédiaire, à la suite de quoi, la partie intermédiaire de l'aile est déplacée généralement vers le haut par rapport au moyen de volet et soulève la partie de fuite du revêtement. De façon à définir une surface sensiblement contirr nue et lisse entre le bord d'attaque de l'aile et le moyen de volet lorsque celui-ci est basculé suivant des angles relati- vement petits, un revêtement inférieur flexible mais sensible- ment inextensible peut être monté en coulissement près de son bord d'attaque sur le bord d'attaque de l'aile et être fixé en pivotement près de sa zone de fuite sur la partie intermé- diaire de l'aile, ce revêtement comprenant une partie de fui- te s'étendant généralement à l'arrière de la partie intermé- diaire de l'aile. Une paire de pistes distantes l'une de l'autre, orientées dans le même sens, peut être prévue, un organe d'en- gagement étant associé à chaque piste, et la piste ou chaque piste est de préférence située sur le moyen de volet. La par- tie supérieure et la partie inférieure de la piste ou de cha- que piste peuvent être parallèles,la partie de piste intermé- diaire ou chaque partie de piste intermédiaire s'étendant avantageusement à l'avant de la partie de piste de fuite as- sociée, suivant un angle aigu. Le moyen de volet comprend de préférence une surfa- 4. ce d'attaque supérieure convexe et la partie intermédiaire de l'aile comporte de préférence une surface de fuite infé- rieure concave ayant une forme appariée à la surface d'atta- que supérieure du moyen de volet. Commodément, le moyen de vo- let comprend un bras généralement dans le sens de la corde qui est fixé en'pivotement au bord d'attaque de l'aile, bras qui porte un élément de volet à son extrémité distante de son point de fixation au bord d'attaque de l'aile. De préférence, lapiste ou chaque-piste a une for- me telle que le déplacement dirigé généralement vers le haut de la partie intermédiaire par rapport au moyen de volet est provoqué lorsque ce moyen de volet est basculé vers le bas à partir de sa position médiane suivant un angle d'environ 100 et atteint un maximum lorsque le volet est basculé vers le bas d'environ 250. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci- joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation en coupe dans le sens de la corde d'une partie arrière d'une aile à cambrure variable se trouvant dans la position médiane; Les figures 2 et 3 représentent la môme partie arrière de l'aile qui a été cambrée de façon à agir en aile- ron, c'est-à-dire déformée à la fois vers le haut et vers le bas suivant des angles relativement petits, et Les figures 4 et 5 représentent la même partie d'aile cambrée et fendue pour agir en volet à sustentation élevée, c'est-à-dire déformée vers le bas suivant des angles relativement grands. Dans les figures, une aile à cambrure variable comprend un bord d'attaque 1 comportant un longeron 2 dans le sens de l'envergure et un support dans le sens de la corde (non représenté). A une extrémité dirigée vers l'arrière du support sont prévus, autour d'un axe 3 dans le sens de l'en- vergure, un bras 4 dirigé dans le sens de lacorde qui porte un élément de volet 5 de l'aile, ainsi qu'une partie mobile intermédiaire d'aile 6 située entre l'élément de volet et le 5. bord d'attaque de l'aile. L'élément de volet 5 est porté par le bras 4, alors que la partie intermédiaire 6 est positionnée par un moyen 7 qui permet un mouvement relatif dans le sens de la corde et effectue également un changement de niveau par rap- port à l'élément de volet. Le moyen de positionnement 7 est constitué de deux pistes 8 s'étendant dans le sens de la corde qui sont formées sur le bras 4. Les pistes 8 sont semblables et chacune com- prend deux niveaux; l'un des niveaux est proche d'une surface supérieure de l'aile et l'autre en est éloigné, une zone in- termédiaire en pente reliant les deux niveaux. Un rouleau 9 est engagé dans chaque piste, et supporte un trolley 10 qui à son tour supporte la partie intermédiaire 6 de l'aile. L'élément de volet 5 constitue le bord de fuite de l'aile; il comporte une surface d'attaque supérieure con- vexe 5a. La partie intermédiaire 6 de l'aile comporte une surface d'attaque inférieure concave 6a dont la forme est ap- pariée à la surface 5a dans le cas de la position représentée en figure 2. Pour contrôler le mouvement dans le sens de la cor- de de la partie intermédiaire 6, en plus de l'obtention d'un contour régulier de la surface supérieure, un revêtement supé- rieur flexible mais inextensible 11 est prévu. Celui-ci est ancré en 12 au bord d'attaque 1 et en 13 à la partie inter- médiaire 6 de l'aile. Il est formé de façon à adopter à la fois les courbures concave et convexe représentées respective- ment en figure 2 et en figures 1, 3, 4 et 5. Comme le revête- ment supérieur est inextensible, il se raccourcit en fait lorsqu'il est déformé à partir de la configuration relative- ment plate de la figure 1 et, comme il est en plus ancré à la fois au bord d'attaque et à la partie intermédiaire de l'aile, celle-ci est tirée vers le bord d'attaque pendant que la défor- mation se produit. Le revêtement supérieur 11 comporte une partie en prolongement 14 qui s'étend vers l'arrière au-delà de la par- 6. tie intermédiaire 6 de façon à venir en contact avec une zone supérieure de l'élément de volet 5, comme cela est re- présenté dans les figures 1 à 3. Comme cela apparaît dans les figures 4 et 5, il s'en écarte pour former une fente 15 dont la largeur est déterminée par la valeur du déplacement angu- laire du bras 4 et par la forme des pistes 8. Un revêtement inférieur flexible 16 est prévu pour former une surface inférieure régulière de l'aile dans le cas des figures 1 à 3. Celui-ci est porté à l'extrémité avant par un agencement 17 à rouleaux et piste, la piste s'étendant dans le sens de la corde sur un support 18 fixé au longeron 2. Le support 18 aide également au support du revêtement supérieur 11. Le revêtement inférieur 16 est supporté au bord de fuite, ou près de celui-ci, par la par- tie intermédiaire 6 de l'aile; la fixation se fait au moyen d'une charnière 19 dirigée dans le sens de l'envergure. Le basculement du bras 4 est effectué par un moyen non représenté qui lui est accouplé en 20. Le moyen de bas- culement peut être, par exemple, un agencement à vérin téles- copique ou à charnière à engrenages. En fonctionnement à partir de la position médiane représentée en figure 1, le bras 4 peut être basculé, autour de l'axe 3 placé dans le sens de l'envergure, vers le haut suivant un angle de 150 comme cela est représenté en figure 2, et vers le bas suivant un angle de 100 comme cela est re- présenté en figure 3, à des fins de contrôle du roulis. C'est-à-dire que la partie arrière de l'aile fonctionne en ai- leron. Dans ces conditions, les revêtements supérieur et in- férieur 11 et 16 restent respectivement en contact ou à pro- ximité du bord d'attaque de l'élément de volet, mais se dé- forment pour donner à l'aile une cambrure variable. On note- ra que le revêtement supérieur Il maintient la partie inter- médiaire 6 de l'aile vers l'arrière des pistes 8 de façon à être plus ou moins étroitement adjacente à l'élément de volet 5 selon que le bras est basculé vers le haut ou vers le bas. Comme on peut le voir dans la position médiane représentée en figure 1 et dans la position de basculement vers le bas re- 7. présentée en figure 3, la partie intermédiaire 6 de l'aile est légèrement écartée de l'élément de volet 5 sous l'effet du revêtement supérieur non extensible 11 sans former une fente, alors que dans la position de basculement vers le haut de la figure 2,la partie intermédiaire 6 est sollicitée étroitement contre l'élément de volet. Un nouvel enfoncement du bras 4 entre la position représentée en figure 3 et la position à 250 représentée en figure 4 provoque un nouvel éloignement de la partie intermé- diaire 6 de l'aile par rapport à l'élément de volet 5, de sor- te qu'une fente 15 se trouve formée. A ce stade, les pistes 8 provoquent un changement de niveau de la partie intermédiai- re 6 de l'aile par rapport à l'élément de volet 5, ce qui a pour effet d'élargir la fente 15. Ce mouvement provoque égale- ment le déplacement du revêtement inférieur 16 vers l'avant sur l'agencement 17 pour créer une entrée inférieure à la fen- te 15 à travers laquelle l'air peut circuler. Un nouveau basculement du bras 4 jusqu'à un angle maximum de 40 a pour effet de donner à-l'aile arrière la configuration de la figure 5, o le revêtement supérieur 11 a déplacé la partie intermédiaire 6 de l'aile jusqu'à l'extrémi- té avant des pistes 8 et, simultanément, le revêtement infé- rieur 16 s'est déplacé jusqu'à l'extrémité avant de son agen- cement 17. La forme et la largeur de la fente 15 sont mainte- nues identiques à celles de la figure 4. Bien que les positions représentées dans les figu- res 4 et 5 soient décrites comme correspondant à des posi- tions de volet à sustentation importante, des mouvements sup- plémentaires (c'est-à-dire en aileron) peuvent être obtenus à partir des réglages angulaires du bras 4 de façon à effectuer un contrôle du roulis de l'avion simultanément à l'obtention d'une sustentation élevée. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con- traire susceptible de variantes et de modifications qui appa- raîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 - Aile à cambrure variable comprenant un moyen de volet mobile porté par le bord d'attaque et basculable par rapport à celui-ci, caractérisée en ce qu'une partie inter- médiaire de l'aile (6) est située entre le bord d'attaque (1) et le moyen de volet (4, 5), et un revêtement supérieur (11) flexible mais sensiblement inextensible est fixé à la fois au bord d'attaque et à la partie intermédiaire de l'ai- le, revêtement qui comprend une partie de fuite (14) s'éten- dant généralement à l'arrière de la partie intermédiaire de l'aile, la partie intermédiaire de l'aile ou le moyen de volet comprenant une piste (8) et le moyen de volet ou la partie intermédiaire de l'aile comprenant un organe d'engagement as- socié (9) reçu dans la piste pour être animé d'un mouvement de coulissement, la piste comprenant des parties générale- ment dans le sens de la corde, avant et arrière, supérieure et inférieure distantes l'une de l'autre qui sont réunies par une partie intermédiaire, l'agencement étant tel que lorsque le moyen de volet est basculé suivant des angles re- lativement petits, le revêtement supérieur définit une surfa- ce sensiblement continue et lisse entre le bord d'attaque de l'aile et le moyen de volet, alors que lorsque le moyen de volet est basculé vers le bas suivant des angles relativement grands, le raccourcissement effectif résultant du revêtement provoque le déplacement de la partie intermédiaire de l'aile à partir du moyen de volet généralement dans le sens de la corde alors que l'organe d'engagement se déplace le long de la piste jusqu'à ce qu'il entre dans la partie intermédiaire, à la suite de quoi, la partie intermédiaire de l'aile est dé- placée généralement vers le haut par rapport au moyen de vo- let et soulève la partie de fuite du revêtement par rapport à celle-ci. 2 - Aile à cambrure variable selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un revêtement inférieur flexible mais sensiblement inextensible (16) est monté en coulissement près de son bord d'attaque sur le bord d'attaque de l'aile (1) et fixé en pivotement près de sa partie de fuite à la par- 9. tie intermédiaire de l'aile (6) et comprend une partie de fuite s'étendant généralement vers l'arrière de la partie in- termédiaire de l'aile de façon à définir une surface sensi- blement continue et lisse entre le bord d'attaque de l'aile et le moyen de volet (4,5) lorsque le moyen de volet est bas- culé suivant des angles relativement petits. 3 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une paire de pis- tes de même orientation, distantes l'une de l'autre, est pré- vue, un organe d'engagement (9) étant associé à chacune des pistes. 4 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que la piste ou chaque piste (8) est prévue sur le moyen de volet (4, 5). 5 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie supérieu- re et la partie inférieure de la piste ou de chaque piste (8) sont parallèles. 6 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie de piste ou chaque partie de piste intermédiaire s'étend à l'avant de la partie de piste de fuite associée en formant un angle aigu avec celle-ci. 7 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 6, caractérisée en ce que le moyen de volet (4, 5) comprend une surface d'attaque supérieure de forme con- vexe et en ce que la partie intermédiaire de l'aile (6) com- prend une surface de fuite inférieure concave dont la forme est étroitement appariée à la surface d'attaque supérieure du moyen de volet. 8 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 7, caractérisée en ce que le moyen de volet (4,5) comprend un bras (4) généralement en forme de corde fi- xé en pivotement au bord d'attaque de l'aile (1), bras qui porte un élément de volet (5) à son extrémité distante de son point de fixation au bord d'attaque de l'aile. 9 - Aile à cambrure variable selon l'une des re- 10. vendications 1 à 8, caractérisée en ce que le déplacement dirigé généralement vers le haut de la partie intermédiaire (6) par rapport au moyen de volet (4, 5) est démarré lorsque le moyen de volet est basculé vers le bas à partir de sa po- sition médiane suivant un angle sensiblement égal à 100. - Aile à cambrure variable selon l'une des re- vendications 1 à 9, caractérisée en ce que le déplacement dirigé généralement vers le haut de la partie intermédiaire (6) par rapport au moyen de volet (4, 5) atteint un maximum lorsque ce volet est basculé vers le bas à partir de sa posi- tion médiane suivant un angle sensiblement égal à 250.