Brevet FR2521098A1 — publié le 19830812

L'invention concerne la reconnaissance aérienne au moyen d'avions capables de voler à des vitesses importantes. La pénétration aérienne au dessus d'un territoire occupé par l'ennemi devient une entreprise difficile en raison de la puissance des défenses sol-air modernes. On s'efforce aujourd'hui de donner aux avions les moyens de pénétrer à très grande vitesse et surtout à très basse ude. es A ces tuteurs de vol, on se heurte, entre autres, à deux difficultés - les liaisons radio ont une faible portée, - les dispositifs de reconnaissance ne couvrent qu'une étroite bande de terrain. D'oW l'intérat d'associer à avion volant bas un planeur peu détectable volant plus haut que l'avion et constituant une plateforme stabilisée oapable de porter les équipements dont un emploi efficace nécessite Justement nne altitude supérieure. Oes équipements sont variés et peuvent concerner par exemple s - les télécommunications, - la reconnaissance en lumière visible, ou lnfra-rouge, ou mame à plus grandes longueurs d'onde. Il existe déJà des engins volants remorqués par avions. Par exemple, dans le domaine des basses vitesses, on a ddjà proposé de remorquer, au moyen d'un avion à moteur, des planeurs de vol à voile montés par leur pilote, dans le but de permettre au planeur tiré derrière l'avion de gagner l'altitude à partir de laquelle son pilote pourra faire un vol autonome, le planeur étant alors libéré de l'avions D'autre part, dans le domaine des vitesses moyennes, on a ddjà proposé de remorquer à des distances de 2000 mètres à 6000 mètres derrière l'avion, une cible inerte sans portance qui se place dans le lit du vent relatifs Dans l'application particulière à laquelle l'invention se rapporte, il ne saurait être question de tirer depuis le terrain d'envol un planeur d'observation qui n'a d'ailleurs pas de pilote humain, Le planeur doit être porté par l'avion et mis en vol au moment voulu tout en restant attaché à l'avion par un câble de remorque. Comme le largage se fait alors que l'avion remorqueur est en vitesse, le problème qui se pose est de faire ce largage sans risque de heurt entre le planeur ou le câble,d'une part, et l'ation,d'autre part, malgré la force du vent relatif. L'un des objets de l'invention est donc un procédé de mixe en oeuvre d'un planeur d'observation destiné à entre remorqué à partir d'un avion en vol. Le planeur, étant muni de gouvernes pouvant être commandées depuis l'avion et attaché à un râble enroulé dans ou sur un treuil situé au dessous de l'avion, est décroché et abandonné dans le vent avec nn réglage initial de ses gouvernes tel qu'il soit soumis, à l'instant de sa libération de l'avion à une composante de force verticale tendant à l'écarter de l'avion. Ri le planeur est accroché sous l'avion, il sera abandonné dans le vent avec ses gouvernes réglées à portance nulle, de sorte que le poids du planeur le fait chuter quelque peu avant que le planeur, tiré par le câble qui se déroule, se place dans le lit du vent relatif. Après déroulement du câble sur une longueur suf fi- sante, on commande les gouvernes du planeur pour donner à celui-ci une incidence de montée, puis on stabilise son vel à l'altitude désirée. Si le planeur est monté sur l'avion, on procède de façon inverse en s'arrangeant pour que le planeur soit soumis immédiatement à une portance aérodynamique positive l'écartant verticalement de l'avion, ce qui peut se faire en libérant le planeur avec ses gouvernes réglées pour donner une incidence de montée Il y a d'ailleurs avantage, dans ce cas, à disposer les supports du planeur sur l'avion,de manière que le planeur soit en incidence avant même sa libération. Ce mode d'emport du planeur est particulièrement applicable aux avions bi-dérive. Un autre objet de l'invention est un dispositif combiné d'avion et de planeur sans pilote, permettant la mise pratique du procédé. Le planeur, muni de ses gouvernes de profondeur et de direction commendables à distance et portant les appareillages désirés, est accroché de façon largable à l'avion et relié de plus à celui-ci par le cible de remorque qui est enroulé sur un treuil porté par l'avions L'accrochage du planeur se fait, de préférence, par un dispositif à glissière ouverte vers l'arrière et orientée de manière qu'après ouverture d'un verrou le planeur tiré vers l'arrière par sa tratnée 'échappe dans le sens du vent. Il y a avantage à réaliser le planeur de manière que sa voilure principale soit repliable, ce quic d'une part, facilite l'emport du planeur, voilure repliée, et, d'autre part, permet de faire le largage avec une traînée réduite évitant une impulsion trop forte sur le câble qui doit se dérouler du treuil. Le déploiement de la voilure au moyen d'un moteur monté sur le planeur est télécommandé depuis l'avion par un ordre radio, ce déploiement se faisant quand une longueur de cable suffisante a été déroulée, dans le cas où le planeur est accroché sous ltavion,et étant au contraire commencé avant le largage, dans le cas d'un planeur emporté sur l'avion. Pour avoir sur le planeur une puissance électrique suffisante, le planeur est muni en queue d'un moulinet entraînant un générateur électrique. D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs0 La figure I montre schématiquement, en élévation latérale, l'ensemble de l'avion et du planeur accroché sous le ventre de l'avion. La figure 2 illustre la phase de largage du planeur. Ma figure 3 illustre la phase de montée du planeur à une altitude de vol supérieure à celle de l'avion Ia figure 4 montre, en élévation et à plus grande échelle, avec arrachement partiel, un dispositif de montage du planeur, en pod, sous une aile de l'avion remorqueur 'a figure 5 est une coupe de détail par V-V. La figure 6 montre le planeur en élévation latérale au moment où il vient d'être lâchée La figure 7 est une vue en projection horizontale de ce planeur après déploiement de sa voilure principale0 La figure 8 est une vue en bout du planeur, voilure déployée. La figure 9 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un autre mode de réalisation dans lequel le planeur est emporté sur le fuselage de 1'avion. Ia figure 10 est une coupe selon I-I. On voit sur la figure 1 un avion i muni sous son ventre d'une nacelle 2 au-des ous de laquelle est accroché un planeur 3 par des moyens largables. Dans la nacelle 2 est disposé un treuil sur lequel est enroulé un cible 4 dont l'extrémité libre est fixée en un point convenable à l'avant du planeur 3. Ce planeur, qui porte les équipements fonctionnels, est muni de ses propres gouvernes de direction et de profondeur et de moyens de commande de ces gouvernes, actionnables à partir de l'avion, soit par radio, soit par conducteurs placés dans le cable, soit par signal optique. Dans la configuration que montre la figure i, l'avion avec le planeur accroché peut décoller dtun terrain et prendre sa vitesse de vol. Les gouvernes du planeur sont bloquées à portance nulle. Au moment où l'on veut larguer le planeur, on défait les moyens d'accrochage de celui-ci sous la nacelle 2, de sorte que le planeur se place dans le lit du vent relatif au dessous et en arrière de avion, en déroulant du treuil le cable 4. C'est ce que montre la figure 2. il convient naturellement qu'à ce moment l'avion vole à une altitude assez élevée pour tenir compte du fait que le planeur se place à une altitude plus faible0 Quand une longueur de câble suffisante a été déroulés, par exemple 1000 mètres, on commande depuis l'avion les gouvernes du planeur, de manière à donner à celui-ci une incidence de montée pour le placer à l'altitude choisie supérieure à celle de l'avion, qui peut alors voler à basse altitude0 C'est ce que représente la figure 3o il y a avantage à munir le planeur d'un syii;;ème de stabilisation agissant sur ses gouvernes pour assurer au planeur une trajectoire de vol régulière et stable, quelles que soient les évolutions de l'avion. Ia mise en marche de ce dispositif est télécommandée depuis l'avion, de préférence dès le début de la montée. Le planeur que représsentent les figures 4 à 8 com- porte des ailes 5 qui peuvent être repliées sous son fuselage (configuration représentée sur la figure 6 et en pointillés sur la figure 7) ou, au contraire, autre déployées (configuration représentée en traits pleins sur les figures 7 et 8) par pivotement autour d'axes 6. Le pivotement synchronisé des ailes est commandé par un vérin électrique 7 selon un dispositif qui est d'ailleurs bien connu dans les avions à géométrie variable. Le planeur est en outre muni d'un empennage horizontal 8 et d'un empennage vertical 9, l'un et l'autre comprenant des volets articulés 8a-9a qui constituent les gouvernes du planeur. Le planeur est accroché sous l'avion, ailes repliées, comme le montre la figure 4, ce qui assure les avantages mentionnés dans le préambule de la présente description. Afin de disposer d'une énergie électrique suffisante pour l'actionnement du vérin, une génératrice électrique, entraSnée par un moulinet, est prévue dans le fuselage du planeur. On voit sur le dessin le moulinet 10 monté sur la queue du planeur. Le nes du planeur est engagé dans l'ouverture arrière d'une nacelle il portée par un pylône 12 solidaire de la membrure d'une aile 12a de l'avion remorqueur. Le planeur est suspendu sous l'avion au moyen d'un dispositif à glissière analogue à une queue dsaronde, comme le montre la coupe de la figure 50 La partie nille ou tenon 13 de la queue d'aronde, qui est solidaire de l'avion, est engagée dans la partie femelle 14 prévue à la partie supérieure du fuselage du planeur et formant glis sidère pour le tenon 13.Cotte glissière est ouverte vers l'avant du planeur et elle est orientée avec le tenon à peu près dans le sens du vent, de sorte que la traS:née du planeur tend à le tirer vers l'arrière pour qu'il s'échappe. Un verrou, qui peut être constitué par un siaple loquet, à commande électromagnétique ou hydraulique, bloque l'une sur l'autre les deux partiea de la glissière. Dès le déverrouillage, le planeur, tiré vers l'arrière, s'échappe en chutant quelque peu pour se placer finalement dans le lit du vent relatii, comme il a été dit, ses gouvernes étant bloquées à portance nulle. Ce faisant, il déroule du treuil 15, installé dans la nacelle 11, le cible 4 qui lui est attaché. Ce cible passe sur des poulies de renvoi 16-17-18, le support de la dernière poulie 18 étant actionné par un arbre fileté qui le ----------------- déplace parallèlement à l'axe Â-Â du treuil, en synchronisme avec la rotation de celui-ci, selon un mécanisme connu, afin d'assurer la régularité de l'enroulement et du déroulement du câble. Aelui-ci est attaché au planeur en un point aussi voisin que possible du centre de gravité du planeur. Dans le mode de réalisation figuré, l'attache se fait sur un collier circulaire 19 qui ceinture le fuse- lage du planeur et qui est monté par des roulements permettant à os collier de tourner librement sous l'action de la force qu'il reçoit du câble 4. Pour l'emport, le collier est tourné de manière à placer l'attache du câble sur le dessus du planeur (figure 4). Cette position subsiste au début du largage (figure 6). Lors de la montée en altitude du planeur, la force reçue du cible fait tourner le collier pour placer l'attache au dessous (pointillés, figure 6). Au lieu de laisser le collier en rotation libre, on pourrait d'ailleurs prévoir dans le fuselage du planeur un dispositif à télécommande provoquant la rotation du collier au moment voulu, D'autres dispositifs pourraient d'ailleurs entre utilisés pour l'attache du câble, par exemple un étrier dont les branches chevauchant le nez du planeur seraient articulées sur le fuselage autour a.tun axe parallèle à l'axe de tangage et voisin du centre de gravité. Le planeur est largue, voilure repliée4 Il reste stable dans le vent relatif sous l'action de la traction du cible et dee empennages. Quand une longueur convenable de capable a été déroulée, on actionne par télécommande le vérin de déploiement de La voilure. Ceci fait, on braque les gouvernes par télécom- mande pour provoquer la montée en altitude, en même temps que l'on actionne le dispositif de stabilisation. Au retour de la mission, le planeur peut être remis en place sous avion, ce qui nécessite les manoeuvres inverses des précédentes t descente, repliement de la voilure et actionnement du treuil pour ré enrouler le câble Pour actionner le treuil, on peut prévoir à l'avant de la nacelle Il un moulinet 20 dont les aubes sont à pas variable, pour être mises 'n drapeau en dehors de la période de réenroulement du câble.Un réducteur 21 est intercalé entre ce moulinet et l'arbre du treuil, pour tenir compte du fait que la vitesse de rotation du treuil, lors du réenroulement, est nécessairement plus faible que celle du moulinet0 Pour le déroulement du câble lors du largage, un frein 22 peut être embrayé sur le treuil pour éviter son emballement. Le moulinet 20 pourrait d'ailleurs servir de frein, en donnant à ses aubes un pas légèrement négatif. Xn donnant une forme évasée à l'orifice arrière de la nacelle 11, on peut guider le nez et le fuselage du planeur pour réaliser l'embotement du dispositif de queue d'aronde 13-14. Comme le montre la figure 6, le fuselage du planeur se compose d'une série de compartiments a, son g, contenant les capteurs opérationnels, les appareils radio, un ensemble gyroscopique et ses annexes, des organes de commande d'altitude et de stabilisation, des appareils de distribution d'électricité, etcooo Dans le mode de réalisation des figures 9 et 10, le planeur emporté 1 est placé sur le fuselage 27 de l'avion. il repose sur un berceau 25 prévu au dessus de ce fuselage auquel il est relié, par un dispositif de glissière 14 analogue à icelui qui a été décrit ci-dessus (figure 4). il présente la mSie constitution générale, à l'exception que sa voilure principale 5 se replie au dessus de son fuselage il est attaché à l'extrémité du câble 4 en un point 26 placé près de son centre de gravité. Le treuil 15 sur lequel s'enroule le câble 4 est placé dans le fuselage 27 de l'avion. Le câble passe sur la poulie de renvoi 16, sur deux poulies 28 à entr'axe variable servant au réglage de la tension du câble et sur la poulie de chariotage 18 analogue à celle déjà décrite et actionnée par la vis 18a. Le frein de déroulement du treuil est en 22 et le moteur 23, utilisé pour le réenroulement et le rappel du planeur, mission terminée, est dans ce cas un moteur hydraulique avec réducteur 23aO Comme on l'a dit, avec ce mode de réalisation, le largage du planeur est préparé en dépliant un peu les ailes 5, de manière que le planeur soit soumis à une portance aérodynamique dès le début du largage et soit écarté verticalement de l'avion le plus vite possibles On remarquera d'ailleurs que, dans le même but, la surface d'appui du planeur sur le berceau 25 est inclinée vers l'arrière, de sorte que le planeur a déjà, avant le largage, une incidence positives De plus, les gouvernes sont réglées pour la montée immédiate en altitude0 Tout ceci assure un départ vertical du planeur0 Le déploiement de la voilure 5, commencé avant le largage, est poursuivi dès celui-ci0 Ce mode de réalisation est particulièrement applicable à des avions du type bi-dériveO Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qutil serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention0 REVENDICATIONS 1. Procédé de mise en oeuvre d'un planeur d'observation et de reconnaissance, remorqué à partir d'un avion en vol, caractérisé en ce que le planeur qui eet muni de gouvernes de profondeur et de direction pouvant être comman dées depuis l'avion et qui est accroché pour l'.mport sur ou sous l'avion, et, de plus, attaché à celui-ci par un câble enroulé sur un treuil porté par l'avion, est largué dans le vent avec un réglage initial de ses gouvernes tel qu'il soit soumis, à l'instant de sa libration de l'avion, à une coiposante de force verticale tendant à l'écarter immédiatement de l'avion. 2. Procédé selon la revendication I, dans lequel le planeur étant emporté sous l'avion, on l'abandonne dans le vent relatif avec ses gouvernes réglées à portance nulle, de sorte que le poids du planeur le fait chuter quelque peu avant que le planeur tiré par le câble qui se déroule se place dans le lit du vent relatif, puis, après déroulement du cible sur une longueur suffisante, on commande les gouvernes du planeur pour donner à celui-ci une incidence de montée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qge le planeur étant emporté sous l'avion avec sa voilure repliée, on commande le déploiement de la voilure, aprbB le déroulement d'une certaine longueur de cible, avant l'ordre de mise en incidence des gouvernes. 4. Procédé selon la revendication 1 applicable au cas où le planeur est emporté sur l'avion, caractérisé en ce que le planeur est libéré avec ses gouvernes réglées pour donner immédiatement une incidence de montée. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support du planeur sur l'avion est disposé de manière qlz le planeur soit en incidence avant même sa libé- ration. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le déploiement de la voilure est commencé avant la libération du planeur et poursuivi après cette libération. 7e Combinaison d'un avion et d'un planeur remorqué, caractérisée en ce que le planeur sang pilote humain, é uipements, par exemples qui porte des appareils de télécommunication et de reconnaissance, est muni de gouvernes de profondeur et de direction commandables à partir de l'avion et associé à des moyens largables pour l'accrocher à 11 avion, ou se trouve également un treuil pour le câble de remorque du planeur. 8. Combinaison selon la revendication 7, caractérisée en ce que le planeur est muni d'un dispositif de stabilisation de vol agissant sur ses gouvernes et dont la mise en marche est télécommandée à partir de l'avions 9. Combinaison selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que, pour l'emport, le planeur est lié à l'avion par un dispositif de glissière orienté à peu près dans le sens du vent. 100 Combinaison selon la revendication 9, caractérisée en ce que la glissière fait partie d'un dispositif genre queue d'aronde reliant ensemble le fuselage du planeur et la membrure de l'avion remorqueur. 110 Combinaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une nacelle prévue sous l'avion remorqueur et ouverte vers l'arrière pour recevoir le nez du planeur contient le treuil et les dispositifs annexes. 12. Combinaison selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un moulinet à pas variable est prévu sur la nacelle pour l'actionnement du treuil lors du ré enroulement du ciblez mission terminée 130 Combinaison selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que le planeur repose sur un berceau prévu sur le fuselage de l'avion. 140 Combinaison selon la revendication 13, caractérisée en ce que le berceau est orienté de manière que le planeur ait déjà une incidence positive avant largage. 15. Combinaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la voilure principale du planeur est articulée de manière à s'effacer le long du fuselage du planeur pour l'emports 16. Combinaison selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisée en ce que le planeur est muni d'un moulinet actionnant une génératrice électrique.