Brevet FR2514712A1 — publié le 19830422

TITRE : Volets hyper déporteurs et profil principal associé SECTEUR DE LA TECHNIQUE : Automobile, Aviation. POSITION DU PROBLèME : Actuellement les voitures de course utilisent l'effet ventury pour accroître leur appui et donc, leur adhérence ce qui leur permet de passer plus vite en virage. Par effet ventury on entend le fait que le dessous du véhicule a grossiérement la forme d'un profil d'aile inversée et est aspiré vers le sol par la ddpression créée entre le sol et Ce profil. OBJECTIF DE L'INVENTION : L'invention a pour but d'emplifier ce phénomène de dépression en accélérant efficacement une grande quantité d'air sous le véhicule à une vitesse nettement supérieure à ce qui se pratique actuellement. On obtient ainsi une forte dépression dynamique responsable de l'aspiration aérodynamique de la voiture vers le sol. PRINCIPE : Considérons l'extrado d'un profil d'aile tourné vers le sol I1 estYgros, constitué de 3 parties est pourrait s'assimiler à une demie buse de carburateur vue en coupe. On trouvez en effet le convergent ou compresseur qui a pour objet d'accélérer l'écoulement - le col où règne la dépression maximale Le divergent qui permet de raccorder l'appareil aux conditions extérieures avec le moins de pertes possibles. Actuellement les véhicules de courses ont un tout petit com presseur, un grand col et un grand diffuseur dans lequel ils ralentissent trop l'air car ils l'utilisent pour "aspirer" le sol. A cela une raison : le compresseur crée, localement, de la portance - et donc, on a tendance à le minimiser mais faisant cela on se pénalise car on ne crée pas sous le eol les vitesses fantastiques qu'autorise un puissant compresseur. L'invention a pour but de supprimer cet inconvénient de portance locale des gros compresseurs. Voyons comment travaille un compresseur : I1 prend de l'air aux conditions amont et transforme progressivement 1' énergie potentielle du fluide en énergie cinétique en appui quant la loi On constate à l'entrée d'un tel appareil que la pression statique est tres proche de la pression totale au point d'arret ) Cette pression statique élevée s'applique au sol d'une part et sous le nez du profil d'autre part - elle a donc tendance b carter ces deux ensembles car il n'existe aucune liaison entre eux. On peut ainsi considérer que, dans ce cas, la pression est une force "externe" au sens du physicien appliquée sous le nez du véhicule. Supposons, maintenant, que le sol soit lié rigidement au profil - dans ce cas la pression exercée au"sol"est équilibrée sous le profil et la résultante globale est nulle; on n'obtient plus de portance car on a alors un système de forces "internes" - bien entendu l'effet de mise en vitesse de l'air par la fonction compresseur est préservée. RwAIISATION PRATIQUE Commue il est hors de question de fixer le véhicule au sol, la solution est simple Fixer sous le compreEseur un "fax sol". En fait cela revient à transformer le demi ventury que nous avons évoqué précédemment en un 4/6 de ventury ayant un convergent complet et seulement I/2 col et I/2 divergent Ce faux sol peut-être une plaque plane ou un aileron, en une ou plusieurs pièces, se trouvant en tout convergent du profil principal. Nous appellerons, désormais, cette pièce volet hgper déporteur (V.H.D.). Notons, au passage, qu'il peut être intéressant que l'on fasse dépasser le V.H.D. vers l'avant: c'est-à-dire qu'il ne soit plus totalement recouvert par le profil principal. En effet examinons,dans cette configuration, ce que devient la haute pression générée dans le compresseur que constitue le couple V.H.D. + profil principal. A l'intérieur du compresseur elle agit comme nous 1' avons vu en force ninterne" et ne sert qu'à accélérer le fluide - Par contre, à la bouche, au niveau du bord d'attaque du profil principal, là où la pression statique est la plus forte on constate que le champs de compression remonte au-delà de celle-ci par influence-- si le V.H.D. s'étend en amont de la bouche il va donc subir La pression statique sur sa face supérieure - or, celle-ci ne sera pas équilibrée par dessus car le profil principal est plus "court" - on obtient donc en "force externdw et donc de l'appui en porte-à-faux avant; ce qui est très intéressant. REs')RQUE : On a créé entre le profil principal et le VHD un écoulement qui sort sous le col à très grande vitesse. Cela crée un fret trompe" qui permet d'aspirer et d'accélérer l'é- coulement sous le profil VHD et le mettant en dépression améliore d'autant la déportance globale du dispositif; comme le prouve les résultats expérimentaux que nous avons obtenus au Labotratoire EIFFEL. REhlARQUE (I) - Le principe du VHD peut aetre utilisé pour fabriquer des ailes à forte déportance sous faible incidence. En fait, c'est un dérivé du bec Avant des hypersestantateurs d'avion qui, eux, fonctionnent sous forte incidence. REMARQUE (2) - On peut utiliser 'effet trompe créée par le VHD profil principal pour accélérer l'échappement d'un radiateur ou d'un compartiment moteur, en plaçant l'orifice d'échappement à proximité de la zone de fin de recouvrement des deux profils. Cette disposition permet de réduire la tratnée de refroidissement. REMARQUE (3) - On a intérêt à utiliser des profils principaux à forte garde au sol (comprise entre 0,20 et 0,30 m) avec une forte courbure inférieure et un angle de piquet très faible. Ainsi des rapports de section entre le bord d'attaque du profil principal et le col peuvent passer de 1,5 à 5 avec cette technologie. RmENDICATIOlXS I - Volets hyperdéporteurs permettant d'accroftre, de façon importante, l'appui au sol des voitures automobiles. Constitués par une plaque plane ou un profil d'aile en une ou plusieurs pièces Caractérisée par le fait qu'ils se trouvent tout ou partie recouvert par tout ou partie du convergent du profil principal constitué par la voiture ou ses pontons. II - Profil principal en forme de profil d'aile inversée utilise avec volet hyperdéporteur tel que défini en revendication I, permettant d'accrottre, de façon importante, l'appui des voitures automobiles caractérisé par l'utilisation d'un convergent assurant un rapport de section compris entre 2 et 5 entre le col et le bord d'attaque. III - Volet hyperdéporteur tel que défini en I, premettant d'aspirer ltéchap peuvent d'un radiateur ou d'un compartiment moteur caractérisé par le fait que la sortie de l'échappement se trouve W proximité de la zone de fin de recouvrement du profil principal et du profil hyperdjporteur.