Brevet FR2575723A1 — publié le 19860711

La présente invention concerne une aile volante, ayant besoin comme un avion d'une piste d'envol et d'atterrissage, caractérisée en ce que cette aile est réalisée comme une section d'aile et présente, d'une part en coupe longitudinale la forme d'une aile avec un bord avant ou bord d'attaque arrondi et un bord arrière ou bord de fuite aminci et, d'autre part, en coupe transversale, deux cotés sensiblement verticaux et symétriques. Suivant une autre caractéristique de l'invention un ou plusieurs moteurs ou turbo-moteurs ou réacteurs sont disposés dans la partie arrière de l'aile et lui communique sa vitesse par la réaction des gaz d'échappement et de l'air compressé par une ou plusieurs soufflantes ou turbines entraînées par les moiteurs. Suivant une autre caractéristique de l'invention un ou plusieurs moteurs ou turbo-moteurs sont disposés dans la partie avant de l'aile et lui communique sa vitesse par la réaction d'une ou plusieurs hélices. Suivant une autre caractéristique de l'invention la partie arrière de l'aile est aménagée pour favoriser, d'un part, la sortie du flux primaire constitué par les gaz brûlés d'échappement du moteur ou du turbo-moteur ou du réacteur et, d'autre part, la sortie du flux secondaire provenant d'une ou plusieurs soufflantes ou turbines de grand diametre entraînées par le moteur, ou le turbo-moteur ou le réacteur, afin d'augmenter le taux de dilution des deux flux pour améliorer le rendement et diminuer le bruit, cette sortie ayant lieu entre les deux caissons latéraux et entre l'intrados et l'extrados de l'aile par une boucle réglable en écartement par le conducteur ou par un système automatique commandé par un ordinateur de bord. Suivant une autre caractéristique de l'invention, une petite aile ou aileron pouvant comporter un gouvernail de profondeur, une dérive et un gouvernail de direction, pourra être installé de chaque caté vertical de l'aile, afin de diriger et stabiliser le vol de celle-ci. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bord de fuite arrière de l'aile comporte la fois une partie centrale fixe sur l'extrados et l'intrados liée la structure de l'aile deux caissons latéraux droit et gauche pour y placer les éléments du train d'-atterrissage arrière, deux volets sur l'extrados et deux volets sur l'intrados entre la partie fixe et les deux caissons constituant des gouvernails de profondeur, un gouvernail de direction entre la partie fixe de l'extrados et celle de l'intrados, par déviation du jet de la bouche arrière réglable. Les quatre gouvernails de profondeur arrière pourront, par modification de leur structure et de leur emplacement, devenir des volets hypersustentateurs genre Fowler. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on pourra définir soit un appareil dit stable, soit un appareil dit instable suivant la position du centre de gravité de l'appareil par rapport au foyer de sustentation de l'aile. Dans le cas d'un appareil dit stable, les différentes commandé des de vol pourront être manuelles et mécaniques, dans le cas d'un appareil dit instable, il y aura lieu de prévoir une manoeuvre électrique ou optique des différents organes, commandée par un ordinateur de bord. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'entrée d'air alimentant la ou les soufflantes ou turbines du moteur ou turbo-moteur ou réacteur, est prévue sur toute la largeur de l'aile ou sur une partie de cette largeur centrée de chaque cbté et pourra être placée en n'importe quel endroit de l'extrados de l'aile. Cette entrée d'air est constituée par un volet pouvant être mobile, dont l'ouverture sera fonction de la vitesse de l'aile afin d'empêcher le plus possible le décollement de la couche limite. Suivant une autre caractéristique de l'invention, des jets d'air en provenance de la ou des soufflantes, pourron être projetés sur l'intrados ou l'extrados de l'aile, afin d'améliorer la portance de celle-ci. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les prolongements des bords latéraux de l'aile permettent de canaliser les filets d'air sur l'intrados et sur l'extrados de l'aile, afin d'éviter leur dispersion et améliorer la portance de l'aile volante. L'invention est représentée a titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une aile volante comportant deux ailerons avant - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une aile volante équipée d'un réacteur - la figure 3 est une vue en perspective de la disposition des commandes arrière - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une aile volante dans laquelle le foyer de sustentation est situé l'arrière du centre de gravité ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une aile volante montrant la disposition de la prise d'air du réacteur - la figure 6 est une vue de face d'une aile volante avec le prolongement de ses bords latéraux verticaux. Le véhicule représenté sur figure l est une vue en perspective d'une aile volante 1 comportant des ailerons avant 2 et 3 équipés chacun d'un gouvernail de profondeur 4 et 5, de dérives 6 et 7 et d'un gouvernail de direction non représenté. Un volet 8 agissant sur toute la largeur de l'aile est mobile. Il pourra s'ouvrir pour dégager l'entrée 9 de l'air alimentant la ou les soufflantes du ou des moteurs. L'échappement du ou des moteurs se produit a l'arrière entre la partie fixe supérieure de l'extrados et la partie fixe inférieure de l'intrados, deux volets sur l'extrados 11 et 12 ainsi que deux autres volets sur l'intrados 15 et 16 constituent des gouvernails de profondeur et, par déplacement, disposes différemment ils peuvent former des volets hypersustentateurs.Les deux caissons 13 et 14 permettent de loger les composants des trains d'atterrissage arrière. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale dans le cas d'une-aile volante équipée d-'un seul réacteur. L'aile 1 montre l'agencement d'un appareil mono-réacteur. Si la largeur de l'appareil est de l'ordre de 5 mètres, il pourra emmener une vingtaine de personnes dans d'excellentes conditions. Le réacteur 19 entraine une grosse soufflante 23 qui aspire l'air sur l'extrados par le volet 8, l'échappement s'effectuant par la sortie arrière 18. La figure 3 est une vue en perspective de la disposition des commandes arrière, nous retrouvons les deux volets supérieurs de l'extrados 11 et 12 et-la partie fixe 10 de la structure de l'aile et les caissons du train d'atterrissage arrière 13 et 14 en bordure de l'aile ainsi que les deux volets inférieurs de l'intrados 15 et 16 et la partie fixe 17. Entre les deux parties fixes 10 et 17, un gouvernail de direction 20 mobile en rotation, permet de dévier le jet du réacteur qui sort par la bouche 21 et, donc de faire pivoter l'appareil. La figure 4 est une vue en coupe d'une aile volante importante dans laquelle le foyer de sustentation B de la portance de l'aile est situé en arrière du centre de gravité G. Dans ce cas, les ailerons ajoutent leur propre portance M d celle de l'aile, nous nous trouvons dans le cas d'un appareil dit instable, et nous devrons avoir recours a des commandes de vol, soit électriques, soit optiques, obéissant à un ordinateur de bord Dans le cas inverse où le centre de gravité est placé en arrière du foyer de sustentation, la force M des ailerons est dirigée vers le bas, la portance de l'aile est diminuée par rapport au cas précédent mais l'appareil devient stable et pourra donc se contenter de commandes de vol classiques sans l'assistance d'un ordinateur de bord. La figure 5 montre une réalisation de la prise d'air du réacteur sur l'extrados de l'aile. Cette prise d'air 25 est constituée par un volet 8 pouvant pivoter et dégageant l'entrée 9 de l'air alimentant le ou les soufflantes du moteur de l'appareil. Ce volet 8 est réglable, et l'ouverture pourra varier suivant la vitesse de l'appareil afin d'éviter le décollement des filets d'air de la couche limite. La figure 6 est une vue de face de l'aile volante les côtés latéraux 26 et 27 se prolongent au-dessus de l'extrados en 28 et 29 et en-dessous de l'intrados en 30 et 31 de façon à éviter aux filets d'air une dispersion préjudiciable à la portance de l'aile. A l'avant au centre dans la courbure de l'aile, on pourra placer le train d'atterrissage avant. Les côtés 26 et 27 pourront a la hauteur des ailerons, présenter un renflement vers l'intérieur afin de diminuer la turbulance de l'air au voisinage des ailerons. Les côtés 26 et 27 pourront être inclinés de façon à ce que la largeur de l'intrados soit plus grande que celle de l'extrados. On pourra sans pour cela sortir du cadre de l'invention, projeter des jets d'air en provenance de la soufflante du moteur ou turbo-moteur, ou réacteur, sur toute la surface de l'intrados ou de l'extrados, afin d'éviter le décollement des filets d'air préjudiciable à la portance de l'aile. On pourra également, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, installer des volets sur l'intrados et l'extrados de l'aile pour constituer des gouvernails de profondeur ou de direction, en supprimant les deux ailerons avant. On pourra aussi installer un ou plusieurs mats supportant les gouvernails de direction, les dérives et les gouvernails de profondeur et de stabilisation,- aussi bien à l'avant qu'à l'arrière de l'aile, en supprimant les deux ailerons, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. On pourra également, sans pour cela sortir du cadre de 11 invention, installer le ou les moteurs, turbomoteurs ou réacteurs à l'avant de l'aile volante, soit pour entraîner des hélices commandant le déplacement de l'aile volante, soit pour transmettre à l'arrière le mouvement à une ou des soufflantes ou turbines, qui entraîneront le déplacement de l'aile volante par la réaction des gaz d'échappement et de l'air compressé par la ou les soufflantes. REVENDICATIONS 1) Aile volante caractérisée en ce qu'elle est réalisée comme une section d'aile et présente en coupe longitudinale la forme d'une aile avec un bord avant ou bord d'attaque arrondi et un bord arrière ou bord de fuite aminci et en coupe transversale deux côtés joignant l'extrados et l'intrados de l'aile symétriques au plan médian longitudinal de l'aile. 2) Aile volante conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que soit un ou plusieurs moteurs ou turbomoteurs ou réacteurs sont disposés dans la partie arrière de l'aile et lui communique sa vitesse par. la réaction des gaz d'échappement, et de l'air compressé par une ou plusieurs soufflantes ou turbines entraînées par le ou les moteurs ou turbo-moteurs ou réacteurs, soit un ou plusieurs moteurs ou turbo-moteurs sont disposés dans la partie avant de l'aile et lui communique sa vitesse par la réaction d'une ou plusieurs hélices. 3) Aile volante conforme a l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie arrière de l'aile volante est aménagée pour favoriser, d'une part, la sortie du flux primaire constitué par les gaz brûlEs d'échappement du moteur ou du turbo-moteur ou du réacteur et, d'autre part, la sortie du flux secondaire provenant d'une ou plusieurs soufflantes ou turbines de grand diamètre entraînée par le moteur ou le turbo-moteur ou le réacteur afin d'augmen le- taux de dilution des deux flux pour améliorer le rendement et diminuer le bruit, cette sortie ayant lieu entre les deux caissons latéraux et entre les volets mobiles et la partie fixe de l'intrados et de l'extrados de l'aile par une bouche réglable en écartement par le conducteur ou par un système automatique commandé par un ordinateur de bord. 4) Aile volante conforme a .l'une qUelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en-ce qu'une petite aile ou aileron pouvant comporter un gouvernail de profondeur, une dérive et un gouvernail de direction, est installée de chaque coté longitudinal de l'aile afin de diriger et stabiliser le vol de celle-ci. 5) Aile volante conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bord de fuite arrière comporte à la fois une partie centrale fixe sur l'intrados et l'extrados de l'aile, une partie droite et gauche en bordure des côtés verticaux formant caisson pour y placer les composants du train d'atterrissage arrière, une partie mobile droite et gauche entre la partie fixe et les deux caissons formant deux volets mobiles supérieurs sur l'extrados de l'aile et deux volets mobiles -infErieurs sur l'intrados de l'aile constituant des gouvernails de profondeur, également un gouvernail de direction prevu entre la partie fixe de l'intrados et de l'extrados, mobile en rotation, permet de diriger l'aile par déviation du jet d'air de la bouche arrière réglable, les quatre gouvernails de profondeur pouvant, par modification de leur structure et de leur position, devenir des volets hypersustentateurs. 6) Aile volante conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce quel'on pourra définir une aile dite stable ou instable suivant la position du centre de gravité de l'appareil par rapport au foyer de sustentation de l'aile, dans le cas d'une aile stable les commandes de vol pourront être manuelles, dans le cas d'une aile instable les commandes de vol pourront être électriques ou optiques commandées par un ordinateur de bord. 7) Aile volante conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entrée d'air alimentant la ou- les soufflantes ou turbine du moteur ou turbo-moteur ou réacteur, est prévue sur toute la largeur de l'aile et pourra être placée en n'importe quel endroit de l'extrados de l'aile, cette entrée d'air sera constituée par un volet dont l'ouverture sera fonction de la vitesse de l'aile afin d'empocher le plus possible le décollement de la couche limite des filets d'air. 8) Aile volante conforme a l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des jets d'air en provenance de l'air compressé par la ou les soufflantes et turbines, pourront être projetés sur l'intrados ou l'extrados de l'aile afin d'améliorer la portance de l'aile volante. 9) Aile volante conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bords latéraux de l'aile sont prolongés pour canaliser les filets d'air sur l'intrados et l'extrados de l'aile, afin d'éviter leur dispersion et améliorer la portance de celle-ci.