Brevet FR2526755A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne des avions à grande plage de vitesse et S en particulier, aux avions à ailes delta et au > : avions à géométrie variable. Les voilures de type delta sont des voilures uniques en forme de triangle a, pour certaines variantes de delta tronqé, en forme de trapèze ou dogive. Elles sont favorables aux grandes vitesses mais, offrent linconvénient,, aux basses vitesses d'avoir une portance faible ce qui Jes oblige à adopter des angles dattaque élevés, génératrices de fortes trainées. Les voilures à géométrie variable constituent une solu- tion intéressante sur le plan théorique mais comportent dans la réalisation des mécaniques délicates, onéreuses et lourdes qui vont a rencontre des performances et de économie. Le but de la présente invention est d'obtenir de bonnes performances à toutes les allures par une nouvelle géometrie de la voilure et par des dispositifs de variation de géométrie simples et économiques. Un avion conforme à l'invention est réalisé de la manière suivante: 1- La voilure, de type delta pur ou de type delta tronqué, comporte de chaque coté du fuselage une ouverture en forme de trapèze dont les deux bases sont parallèles a l'axe de l'avion, la grande base étant la plus proche du fuselage. - la petite base peut varier en dimension jusqu'à devenir nulle, auquel cas l'ouverture est un triangle. - les deu:: autres cotés peuvent varier dbinclinai- son jusqu'à devenir paralèlles, auquel cas l'ouverture de vient, un parallélogramme ou un rectangle. 2- Les deux sections parallèles au plan de symétrie de 1 avion et passant par les de bases de 1 ouverture délimitent deux parties de la voilure, de part et d'autre de 1 ouverture: - La partie avant qui est elle-meme une aile dont le bord d'attaque se raccorde avec celui du restant de la voilure et dont le bord de fuite constitue le cOté avant de 1 n ouverture: c'est 1 "aile avant. - La partie arrière est une aile dont le bor-d d'attaque constitue le coté arrière de l'ouverture et dont le bord de fuite se raccorde avec le restant de la voilure: c'est l'aile arrière. - Ces ailes avant et arrière comportent des becs mobi les et de volets qui leur permet de modifier leurs cambrures 3- Au droit des deu: bases de l'ouverture, des dérives parallèles à l'axe de l'avion sont disposées sur l'intrados et sur l'extrados de la voilure et constituent les séparations des ailes avant et arrière avec le restant de la voilure: - aile interieureS contiguë au fuselage. - l'aile extérieure, à l'extrémité de la voilure. 4- Dans le cas où l'ouverture est accolée au fuselage, l'aile intérieure et la dérive correspondante n'existent pas. La structure de l'avion se rapproche de cel le d un avion classique dans lequel les ailes et les empennages arrières ont les me mes envergures et sont reliés à leurs extrémités à une aile extérieure. Cette aile extérieure peut entre très réduite et devenir une simple poutre ou une dérive. Aux basses vitesses et à angle d'attaque égal, par rapport à une voilure delta classique, la voilure dispose dune portance supérieure à cause du meilleur rendement des ailes avant et arrière. A portance égale, la surface de la voilure est plus réduite que celle dune voilure delta: aux grandes vitesses les traînées sont sensiblement équivalentes. 5- Une réduction supplémentaire de la trainée a grandes vitesses est obtenue par les dispositifs suivants: - Aux grandes ,vitesses, 1 'ouverture est obturée par un panneau prufilé en forme de dérive qui se raccorde sur les de faces de la voilure: c'est le panneau dérive. Sur l'extrados, le panneau va du voisinage du point d'épaisseur maximum de 1 ai le avant jusqu'au voisinage du point dpépais-- seur maximum de l'aile arrière. L' intrados du panneau dérive raccorde le point de fuite de l'aile avant au bord d'attaque de l'aile arrière. La voilure se comporte alors comme une aile delta unique avec le minimum de trainée. - Aux basses vitesses, le panneau pivote autour d'une charnière paralèlle à l'axe longitudinal de l'avion: en libérant l'ouverture il permet aux ailes avant et arrière de fonctionner de manière autonome afin d'améliorer la portance. - Le panneau dispose d'un bec mobile et d'un volet de bord de fuite ce qui lui permet de varier sa cambrure. I1 agit alors, selon son inclinaison, soit comme une aile sup plémentaire, soit comme une dérive, soit comme un empennage supplémentaire de direction ce qui permet de réduire encore l'importance de la voilure et des empennages de direction. 6- Dans le cas d'ouvertures "fentes" c'est à dire de dimensions réduites et/ou en forme de parallélogramme, un autre dispositif de réduction de la trainée est obtenu de la manière suivante: - Les becs mobiles sont extensibles et sont munis de fourreau de raccordement avec le restant de la voilure. - Le volet du bord de fuite de la part d'aile avant est double et constitué de deux éléments accolés. Ces de élé- ments s'écartent et forment un fourreau dans lequel vient s'ajuster le bec mobile de l'aile arrière. Les dessins joints illustrent des exemples de réalisations conformes à l'invention. Sur la planche 1: - la figure 1 montre une vue en plan, de dessus, d'un avion conforme à l'invention. - la figure 2 montre une coupe de la voilure paralelle- ment au plan de symétrie de l'avion. - la figure 3 montre une vue frontale de l'avion et une section de la voilure, normale à l'axe longitudinal de I 'avion. Sur la planche 2: - la figure 4 montre une vue en plan de dessus d'un avion muni d'un panneau dérive. - la figure 5 montre une coupe d'un panneau dérive paralèlle au plan de symétrie de l'avion. - la figure 6 une coupe d'un panneau dérive normale à l'axe longitudinal de l avion. Sur la planche : - La figure 7 montre une vue en plan de dessus d'un avion conforme à l'invention muni d'une ouverture "fente". - La figure 8 montre une coupe de la fente, paralelle a l'axe de l'avion. Le bec mobile de l'aile arrière est exten- sible. - La figure 9 montre une coupe de la fente. Le volet e fuite de laile arrière est double. Les figures 1, 2 et 3 montrent une voilure, de type delta, munie de chaque coté du fuselage 1 dune ouverture La partie de la voilure située en avant de l'ouverture 3 est elle-meme une aile Sa qui dispose d'un bec mobile tSi et d'un volet 9 avec un bord de fuite 7. De même, la partie cie la voilure en arrière de lsouver- ture est une aile 2r qui dispose d volet 12 et d'un bec mobile extensible 10 avec un bord d'attaque 6. Couvrant presque la largeur de la voilure et paralléle- ment à l'axe de 1 'avion, les dérives supérieures 4s, 5s et inférieures 4î, Si assurent la séparation des ailes avant 2a et des ailes arrière r avec les ailes extérieures 2e et les ailes intérieures 2i. Les figures 4, 5, 6 de la planche 2 montrent le panneau dérive 14 qui pivote autour des charnières 16 pour obturer complètement l'ouverture 3. La figure 5 montre par ailleurs en pointillé une coupe du panneau dérive 14 en position relevée avec son bec mobile 15a et son volet 15r. De meme sont montrés en pointillé le volet 9 en position rabattu 9 et le bec mobile 10 en position ouvert 10'. Les figures de la planche 3 montrent une ouverture fente 3 dont les côtés 6 et 7 sont paralèlles. L'élément 2r1 sur lequel est monté le bec mobile 10 est muni d'un fourreau 18 qui assure le contact avec les faces de l'aile r. Une vis sans fin 17 assume la translation de l'élément 2r1 jusqu'à ce que le bec 10 touche le volet 7 de l'aile avant, à sa posi tion 10", en pointillé. La figure 9 montre une réduction supplémentaire de la trainée obtenue par un volet 9 double, composé de deux parties accolées 9a et 9b. Ces deux parties s'ouvrent et constituent un fourreau 9a et 9b" en pointillé, dans lequel le bec mobile vient s'emboîter dans la position 10". REVENDICATION 1- avion à voilure cie type delta comportant de chaque c8trs du fuselage une ouverture en forme de trapèze, de triangle ou de parallélogramme. 2- La partie de la voilure située en avant de couverture constitue elle-même une aile avant qui comporte un bec mobile et un volet dont le bord de fuite est formé par le coté avant de l'ouverture. La partie de la voilure située en arrière de l'ou verture constitue elle--meme une aile arrière qui comporte au moins un volt hypersustentateur et un bec mobile dont le bord d'attaque est formé par le côté arrière de l'ouverture. 3- Ces ailes avant et arrière sont délimitées du reste de la voilure par des dérives paralèlles à l'axe de l'avion. 4- Avion comportant, de chaque côté du fuselage , une aile avant et un empennage horizontal d'une envergure égale ou "aile arrière". Ces ailes sont reliée à leurs extrémités à une aile extérieure dont le bord d'attaque se raccorde avec celui de l'aile avant et dont le bord de fuite se r-accorde avec celui de l'aile arrière. Une dérive sur 1 'intrados et sur l'extradons sépare les ailes avant et arrière de l'aile extérieure. 5- Avion selon les revendications 1, 2, 3 et 4 comportant un panneau rabattable, pivotant autour d'une charnière parallèle à l'axe de l'avion qui vient recouvrir lUou- verture formée par le fuselage ou l'aile intérieure , l'aile avant, l'aile arrière et la dérive qui borde l'aile extérieure. 6- Avion selon les revendications 1, 2, 5, 4, , dont Ic panneau rabattable comporte un bec mobile de bord d'attaque et un volet de bord de fuite. 7- Avion selon les revendications 1, 2, 3, 4 comportant sur l'aile arrière un ber: mobile extensible monté sur un fourreau se raccordant avec la partie fixe de l'aile.