Brevet FR2486490A1 — publié le 19820115

L'invention concerne un avion dont les ailes sont équi- pées à l'arrière eten bas dans la direction de vol de volets action- nés par des mécanismes à six barres, lesquels permettent chacun de déplacer le volet concerné entre une position de croisière o le volet forme une unité aérodynamique avec l'aile et une position d'atterrissage o le volet est déplacé vers l'arrière d'une distance d'extension telle que son nez se trouve à peu près à la hauteur du bord arrière ou bord de fuite fixe de l'aile, o le volet est braqué vers le bas d'un angle d'au moins 350 par rapport à la position de croisière et une fente étroite est formée entre le volet et l'aile. Un tel avion est connu par l'article "Boeing 7 x 7" dans "Flight International" du 19 juin 1979. L'avantage de l'emploi de mécanismes a six barres par rapport aux mécanismes habituels de guidage des volets, comportant des rails, des chariots et des tiges filetées, est que ces mécanismes à six barres ont des caractéristiques d'entretien et de durée de ser- vice nettement plus favorables. Pour l'atterrissage, l'avion connu peut utiliser une piste d'atterrissage de longueur appropriée (normale) parce que le volet peut prendre une position, décrite au début, qui convient a l'atterrissage. Par contre, pour décoller par temps chaud d'un aérodrome situé en hauteur, o l'air possède par conséquent une densité relati- vement faible, l'avion connu a besoin d'une longue piste de décollage pour pouvoir atteindre la vitesse de décollage élevée nécessaire sous ces conditions. La charge que peut emporter l'avion au décollage doit donc être réduite a plusieurs aéroports, ce qui nuit à l'utilisation rentable de l'appareil. Le but de l'invention est de créer un avion du type décrit au début mais qui possède également une courte distance de décollage quand la densité de l'air est faible. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le mécanisme à six barres est construit de telle manière que le volet, pendant son mouvement entre la position de croisière et la position d'atterrissage, passe par une première position de décollage, o le volet a été déplacé vers l'arrière d'environ trois-quarts de la dis- tance d'extension, a été braqué vers le bas d'un petit angle, d'envi- ron 5 , et o il y-a une fente beaucoup plus large qu'en position d'atterrissage entre le volet et l'aile. L'avion possède de ce fait une portance considérable et, en même temps, une faible trainée, de sorte que la vitesse de décol- lage requise peut être atteinte sur une courte distance de décollage. Le mécanisme à six barres peut être peu encombrant si, selon une autre caractéristique de l'invention, il est construit de telle manière que le volet, pendant son mouvement de la position de croisière vers la première position de décollage, est tout d'abord braqué vers le haut. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le mécanisme à six barres est disposé sous le volet et devant lui et le volet présente une surface pratiquement interrompue sur toute sa longueur, - la partie de mécanisme située sous l'aile est recouverte d'un capot aérodynamique dont la profondeur est inférieure à 107. de la longueur de corde de l'aile; toutes les barres du mécanisme sont exemptes d'évidements pour le passage d'autres parties du mécanisme pendant ses mouvements; - toutes les barres du mécanisme sont composées chacune d'au moins deux parties de barre assemblées dos à dos.; - les barres renferment entre elles des angles tels que la charge maximale de chaque barre correspond tout au plus au triple de la charge aérodynamique maximale du mécanisme; - le point de rotation avant du mécanisme est situé à l'avant du nez du volet d'une distance correspondant tout au plus à 6% de la lon- gueur de corde de l'aile; - en cas d'emploi d'un volet multiple formé d'un volet avant et d'un volet arrière, le volet arrière peut être déplacé par rapport au volet avant par un bras orientable pourvu d'un dispositif de guidage et articulé sur l'une des barresdu mécanisme, une autre barre du mécanisme portant un galet qui attaque ce dispositif de guidage, - le dispositif de guidage est agencé et la position du galet est choisie de manière que le bras orientable ne déplace le volet arrière par rapport au volet avant qu'à partir d'un braquage du volet de plus de 20' par rapport à la position de croisière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un avion selon l'inven- tion; la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne II-Il de la figure 1 mais à plus grande échelle, montrant le volet à la position de croisière; la figure 3 est une coupe correspondant à celle de la figure 2 montrant le volet à la première position de décollage; la figure 4 est une coupe correspondant à celles des figures 2 et 3 montrant le volet à la position d'atterrissage; les figures 5, 6 et 7 sont des coupes qui correspondent à celles des figures 2, 3 et 4 mais d'un avion équipé d'un volet multiple composé d'un volet avant et d'un volet arrière; la figure 8 est une vue de dessous du mécanisme à six barres représenté sur les figures 5 à 7 mais à échelle légèrement plus petite la figure 9 est une vue en perspective du mécanisme à six barres des figures 5 à 7 à la position de la figure 7; et la figure 10 est une coupe longitudinale d'une des barres du mécanisme à six barres des figures précédentes. L'avion 1 de la figure 1 possède un fuselage 2 avec une queue 3 d'un seul tenant. Au fuselage 2 sont reliées en outre des ailes 4, portant des réacteurs 5 dans l'exemple représenté. A l'arrière et en bas des ailes 4 sont disposés des volets 6 qui peuvent être éten- dus, en particulier aux basses vitesses, jusqu'à la position repré- sentée en pointillé sur la figure 1 afin d'augmenter la portance. L'extension des volets est produite par des mécanismes 10 à six barres, qui sont entourés de capots aérodynamiques 7. On voit sur la figure 1 que chaque aile 4 porte deux de ces volets 6 à son bord de fuite. Outre les volets 6, le bord de fuite de l'aile 4 porte un aileron 9, situé à l'extrémité. Chaque volet 6 est actionné par deux mécanismes à six barres. Chaque mécanisme 10 comporte une barre de commande 13, une barre portevolet 14, un bras 15, une bielle programmatrice 16 et une bielle de tension 17. Le bras 15 est articulé par son extrémité avant 20 et au moyen d'un palier 21 sur un appui 22 relié rigidement à une partie portante de l'aile 4. Sur l'extrémité arrière 23 du bras 15 est arti- culée, par un palier 24, la bielle de tension 17. La bielle de pro- grammation 16 est également montée par une extrémité sur le bras 15, par un palier 25 et à un point situé entre l'extrémité avant 20 et l'extrémité arrière 23 du bras 15. L'autre extrémité 28 de la bielle de programmation 16 est articulée par un palier 29 sur la barre de commande 13, elle-même articulée par un palier 27 sur l'extrémité d'un appui 30 de l'aile 4. L'autre extrémité de la barre de commande 13 est articulée par un palier 31 sur la barre porte-volet 14. A la barre porte-volet 14 est reliée en outre la bielle de tension 17, par un palier 26. Le volet 6 est fixé de façon réglable sur la barre porte- volet 14 par des organes de réglage 32 en soi connus. Au moyen de ces organes, le volet peut être réglé de telle manière qu'il s'applique avec ajustement dans le logement 33 de l'aile 4 à la position de croisière représentée sur la figure 2, de sorte que l'aile 4 et le volet 6 forment alors une unité aérodynamique fermée. La barre de commande 13 est attaquée par une bielle motrice 12 reliéé à la manivelle Il d'un organe d'actionnement rota- tif 35. La rotation de cet organe permet de déplacer le volet 6 de la position de croisière de la figure 2 en passant par la première posi- tion de décollage de la figure 3 à la position d'atterrissage de la figure 4. La rotation de la manivelle 11 est transmise par la bielle motrice 12 à la barre de commande 13. Si l'organe d'actionne- ment 35 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans la représentation de la figure 2, la barre de commande 13 pousse alors la barre porte-volet 14 donc aussi le volet 6 vers la droite, Le braquage de la barre porte-volet 14 par rapport à l'aile 4 est produit par la bielle de tension 17, reliée par le palier 24 au bras 15. Les mouvements du bras 15 sont programmés de telle manière par la bielle programmatrice 16 que le volet 6 atteint chaque fois les positions de braquage correctes. Les positions décrites dans ce qui précède et représentées sur les dessins sont atteintes grâce à la disposition rela- tive représentée des paliers et grâce au dimensionnement approprié des barres. Les paliers 21, 24 à 27, 29 et 31 peuvent être des paliers autolubrifiants appropriés ou des paliers conventionnels à coussinet regraissables. Le capot 7 est ouvert de façon connue par une tringlerie à barres non représentée lors du mouvement vers l'arrière du volet 6. Les figures montrent que le capot 7 tourne autour du palier 21. D'autres formes de réalisation sont cependant possibles, le capot pouvant tourner également autour d'un autre point. Les figures 2 à 4 montrent que chaque angle du triangle défini par les axes des paliers 24, 26 et 31 est supérieur à 200 envi- ron à la position de croisière (figure 2) et'supérieur à 350 environ à la position d'atterrissage (figure 4). Chaque angle du triangle formé par les axes des paliers 21, 35 et 29 est supérieur à 240 envi- ron à la position de croisière et supérieur à 29 environ à la posi- tion d'atterrissage. Ces mesures assurent, conformément à l'invention, que la charge maximale de chaque barre correspond tout au plus au triple de la charge aérodynamique maximale du mécanisme à six barres. Dans le cas de barres disposées par paire, comme c'est le cas pour les bielles 16 et 17 par exemple, ce facteur est même ramené à tout au plus un et demi. Dans la forme de réalisation des figures 5 à 9, le volet 6 se compose d'un volet avant 40 et d'un volet arrière 41. Pour augmenter la portance, le volet arrière 41 peut être déplacé vers l'arrière par rapport au volet avant 40 et être braqué en même temps (voir les figures 7 et 9). Il se produit ainsi également une augmentation de la traînée, de sorte que cette position est utilisée pour l'atterris- sage. Pour cette raison, le volet arrière 41 ne doit pouvoir s'écarter du volet avant 40 qu'au-delà de la position extrême de décollage. Le volet 6 est alors braqué de plus de 200 environ par rapport à la position de croisière. Le mécanisme qui écarte le volet arrière 41 du volet avant 40 au-delà d'une rotation du volet 6 sur un angle de 200 se compose d'un bras auxiliaire 44 qui se déplace avec le bras 15 et est dirigé vers l'arrière par rapport à ce dernier, d'un bras orien- table 42 et d'une bielle de poussée 45. Le bras orientable 42 est monté rotatif sur la bielle de tension 17 par un palier 43. La bielle de poussée 45 est articulée de telle manière sur le bras orientable, par un palier 48, que l'axe du palier 48 coïncide avec l'axe du palier 26 à la position de croisière. L'autre extrémité de la barre de pous- sée 45 est articulée sur un appui 49 du volet arrière 41. Le bras orientable 42 est fixé par rapport à la bielle de tension 17, à la position de croisière et aux positions de décollage, par un ressort 50 représenté schématiquement. Pendant les mouvements du mécanisme 10 à six barres jusqu'à la position extrême de décollage, le volet avant 40, le volet arrière 41 et la bielle de poussée 45 se déplacent donc comme une unité, ce qui ressort clairement des figures 5 et 6. L'extrémité du bras orientable 42 située à l'opposé du point d'attaque de la bielle de poussée 45 par rapport au palier 43 possède une fente profilée 51. Cette fente est dimensionnée et posi- tionnée de manière qu'un galet 46 porté par le bras auxiliaire 44 y pénètre lorsque le volet 6 est braqué au-delà de la position extrême de décollage, c'est-à-dire au-delà d'un angle d'environ 20 . Par suite de la pénétration du galet 46 dans la fente profilée 51, le bras 42 est tourné par rapport à la bielle de tension 17, autour du palier 43, avec la conséquence que la bielle de poussée 45 écarte le volet arrière 41 du volet avant 40. Le volet arrière 41 est relié au volet avant par des tiges de support 52. Chacune de ces tiges est articulée par une extré- mité sur le volet arrière 41 et par l'autre extrémité sur le volet avant 40. A la position de croisière et aux positions de décollage, o les deux volets 40 et 41 forment un ensemble, la tige de support 52 est orientée à peu près dans le sens de la longueur des volets 40 et 41. Les axes des liaisons articulés avec les volets 40 et 41 renfer- ment un angle tel que, lorsque le volet arrière 41 s'écarte du volet avant 40, pendant que les tiges de support pivotent vers l'extérieur, le volet arrière 41 s'incline par rapport au volet avant 40. Les tiges de support 52 sont représentées schématiquement sur les dessins pour des raisons de clarté. La figure 8 montre que le déplacement du volet arrière 41 par rapport au volet avant 40 de la position de croisière représentée en trait plein à la position d'atterrissage en pointillé comprend un déplacement longitudinal du volet arrière 41. Pour cette raison, les paliers 48 et 53 de la bielle de poussée 45 sont des paliers à rotule (voir figure 9). Pour des raisons liées à la construction, la barre de commande 13, la bielle programmatrice 16 et la bielle de tension 17 sont doublées dans cet exemple. C'est pourquoi les références con- cernées sur les figures 8 et 9 portent lesuffixe a respectivement b. Conformément à certaines prescriptions de sécurité, il doit pouvoir se former une fissure dans un organe d'un avion sans que le bon fonctionnement de l'organe en souffre. Pour cette raison, chaque barre du mécanisme est composée de deux ou de trois parties assemblées. La figure 10 montre à titre d'exemple une barre 54 qui est composée des parties 55 et 56. Chacune des parties de barre 55 et 56 possède une résistance suffisante pour pouvoir encaisser les efforts exercés sur la barre 54. Les parties de barre 55, 56 sont assemblées par des rivets 57 par exemple. Si une fissure se forme dans l'une des deux parties 55, 56, l'autre partie reste entièrement intacte et continue à remplir la fonction de la barre 54. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Avion dont les ailes sont équipées à l'arrière et en bas dans la direction de vol de volets actionnés par des mécanismes à six barres, lesquels permettent chacun de déplacer le volet concerné entre une position de croisière o le volet forme une unité aéro- dynamique avec l'aile et une position d'atterrissage o le volet est déplacé vers l'arrière d'une distance d'extension telle que son nez se trouve à peu près à la hauteur du bord arrière ou bord de fuite fixe de l'aile, o le volet est braqué vers le bas d'un angle d'au moins 35 par rapport à la position de croisière et une fente étroite est formée entre le volet et l'aile, caractérisé en ce que le méca- nisme (10) à six barres est construit de telle manière que le volet (6), pendant son mouvement entre la position de croisière (figure 2) et la position d'atterrissage (figure 4), passe par une première position de décollage (figure 3), o le volet a été déplacé vers l'arrière d'environ trois-quarts de la distance d'extension, a été braqué vers le bas d'un petit angle> d'environ 50, et o il y a une fente beaucoup plus large qu'en position d'atterrisage entre le volet et l'aile (4). 2. Avion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme à six barres est construit de telle manière-que le volet (6), pendant son mouvement de la position de croisière vers la première position de décollage, est tout d'abord braqué vers le haut. 3. Avion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mécanisme à six barres est disposé sous le volet (6) et devant lui et en ce que le volet (6) présente une surface pratiquement inter- rompue sur toute sa longueur. 4. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la partie du mécanisme à six barres située sous l'aile (4) est recouverte d'un capot aérodynamique (7) dont la profondeur est inférieure à 105% de la longueur de corde de l'aile (4). 5. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que toutes les barres du mécanisme à six barres sont exemptes d'évidementspour le passage d'autres parties du mécanisme pendant ses mouvements. 6. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que toutes les barres du mécanisme à six barres sont composées chacune d'au moins deux parties de barre (56, 57) assemblées dos à dos. 7. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les barres renferment entre elles des angles tels que la charge maximale de chaque barre correspond tout au plus au triple de la charge aérodynamique maximale du mécanisme à six barres. 8. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le point de rotation avant (21) du méca- nisme à six barres est situé à l'avant du nez du volet (6) d'une distance correspondant tout au plus à 6%. de la longueur de corde de l'aile (4). 9. Avion selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, comportant des volets composés chacun d'un volet avant et d'un volet arrière, caractérisé en ce que le volet arrière (41) peut être déplacé par rapport au volet avant (40) par un bras orientable (42) pourvu d'un dispositif de guidage (51) et articulé sur l'une (17) des barres du mécanisme à six barres et en ce qu'une autre barre (44) de ce mécanisme porte un galet (46) attaquant ce dispo- sitif de guidage. 10. Avion selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de guidage (51) est agencé et la position du galet (46) est choisie de manière que le bras orientable (42) ne déplace le volet arrière (41) par rapport au volet avant (40) qu'à partir d'un braquage du volet composé (6) de plus de 200 par rapport à la posi- tion de croisière.