Brevet FR2610895A1 — publié le 19880819

DISPOSITIF DE REGLAGE EN VOL DE L'INCIDENCE D'UNE VOILURE PORTEUSE, ET VOILURE AINSI EQUIPEE. L'invention concerne un dispositif de réglage en vol de l'incidence d'une voilure porteuse telle qu'un parachute par exemple. L'utilisation de ces voilures est de plus en plus répandue et constitue un sport très apprécié par de nombreux amateurs. Malheureusement, l'incidence de ce type de voilure est réglée, dans l'art connu, par le constructeur à un angle fixe, régi normalement par les différences de longueur des suspentes. Cet angle d'incidence, une fois défini, ne peut être modifié par son utilisateur. Celui-ci utilise pour faire varier sa vitesse et sa trajectoire, de moyens qui déforment localement la voilure, ces zones de voilures déformées jouant alors le rôle de volet de Gütner. Un problème se pose à ce niveau car l'utilisateur doit changer de voilure en fonction du type de vol qu'il veut réaliser, tel que vol de vitesse, vol acrobatique, vol de loisir, vol de montagne (rapide), vol en thermique (lent), etc. C'est une solution peu souple et coûteuse qui entraîne d'ailleurs les fabricants à devoir présenter une gamme de voilures relativement étendue et qui, dans une certaine mesure, freine le développement de ce sport et du marché correspondant. De plus, de nombreux problèmes se posent sur le plan de la sécurité. En effet, quel que soit le soin apporté à la préparation du vol, des paramètres incontrôlables comme les conditions atmosphériques, des vents ascendants subits, etc, peuvent venir perturber les prévisions. Si le pilote n'a pas la possibilité d'y pallier, il risque de graves ennuis pouvant aller jusqu'à la catastrophe. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne un dispositif permettant à l'utilisateur de modifier en vol, l'incidence de sa voilure et, par conséquent, de régler sa vitesse, d'obtenir une rotation plus rapide, en un mot de disposer d'une voilure capable de s'adapter à tous les cas de figure. Cette capacité à réagir augmente donc la sécurité du pilote qui, s'il est surpris dans son plan de vol par un paramètre inattendu, a le moyen de réagir contrairement à ce qui se passe avec les voilures de l'art connu à angle d'incidence fixé par construction. L'invention concerne plus précisément un dispositif de réglage, en vol, de l'incidence d'une voilure porteuse, caractérisé en ce que les suspentes sont reliées en groupes pour former une pluralité de faisceaux dont les sommets sont rendus solidaires d'un levier droit (10D) et d'un levier gauche (1OG) comportant des moyens de manoeuvre (11) par le pilote (P), les points d'ancrage des faisceaux étant réalisés à intervalle déterminé le long de chacun de ces leviers. L'invention sera mieux comprise à raide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est un schéma explicatif du fonctionnement d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une illustration du résultat obtenu lorsque le pilote actionne le dit dispositif; - la figure 3 illustre schématiquement en perspective une voilure équipée selon l'invention; - la figure 4 illustre schématiquement un autre moyen de réalisation du dit dispositif; - la figure 5 est un schéma explicatif, - la figure 6 complétée par la figure 7 montre un exemple de montage du levier, l'une des pièces principales du dispositif conforme à l'invention. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références sur toutes les figures. On a représenté sur la figure 1 le profil d'une voilure porteuse. Cette dernière est constituée de manière classique de deux toiles, l'une dite d'extrados (2), l'autre dite d'intrados (3), ces toiles étant rendues solidaires l'une de l'autre en (Y) pour former le bord de fuite. L'air entre par la face d'entrée (XX') du côté du bord d'attaque, reconstituant ainsi un profil porteur aérodynamique. Ce profil (100) est normalement relié au pilote par un certain nombre de suspentes, quatre par exemple: la suspente (a) solidaire de l'intrados (3) en un point proche du bord de fuite (Y), deux suspentes intermédiaires (b) et (c) et une suspente (d) voisine du bord d'attaque (XX'). Selon une caractéristique importante de l'invention, les suspentes (a, b, c, d) sont commandées par le pilote (P) au moyen d'un levier gauche et d'un levier droit agissant respectivement sur la demi-voilure gauche et la demivoilure droite. Sur la figure 1, on a représenté la commande gauche, c'est donc le levier (10G) qui est visible. Le pilote (P) dispose de moyens de commande (11) qui lui permettent de faire effectuer au levier (10G) une rotation (selon la flèche fr) d'un angle donné amenant le bord de fuite (Y) dans la position (Y1). Le profil (100) se voit alors en pointillés sur la figure 1. Le levier (10G) est relié au pilote (P) par des élévateurs (E). Durant la rotation, la longueur des suspentes (a, b, c, d) reste constante mais, seul l'élévateur (E) correspondant à la suspente (d) conserve une longueur constante entre le point (R) de rotation et le point (OE) d'accrochage des suspentes au pilote, la force de traction (T) du pilote se trouvant compensée en ce point par la force de portance (cz) appliquée naturellement à la voilure. On a décrit au moyen de la figure 1, la commande gauche du levier (10G) qui coopère avec la demi-voilure gauche de la voilure porteuse, mais une seconde commande droite représentée sur les figures suivantes est prévue et présente les mêmes caractéristiques que celle de gauche. Dans ces conditions, comme le montre la figure 2, si le pilote (P) enfonce à fond sa commande droite, l'intrados droit (ID) (surface inférieure) de sa voilure prend une inclinaison par rapport à l'intrados gauche (lG) dont le levier reste en position relâchée. Il en est de même pour les extrados droit (ED) et gauche (EG) et il en résulte un vrillage (V) de la voilure, vrillage qui peut être contrôlé et exploité par le pilote en cours de vol. La figure 3 est une vue plus complète d'une voilure équipée selon l'invention. La toile supérieure (2) (extrados) et la toile inférieure (3) sur toute la surface portante comportent des cloisons (101) qui délimitent un certain nombre de caissons (102). Des ouvertures (103) pratiquées dans ces cloisons assurent lthomogénélté de la pression de l'air entre les différents caissons, dont le profil (100) est celui qui a été décrit précédemment. Tous les deux caissons, dans l'exemple décrit à titre nullemen limitatif, des suspentes extrêmes du bord de fuite (a) et de bord d'attaque(,Ainsi que des suspentes intermédiaires (c, b) sont prévues. Ces suspentes sont reliées entre elles au point (O) pour former des faisceaux dits faisceaux de bord de fuite (Ff), de bord d'attaque (Fa) et intermédiaires (Fi). Pour ne pas surcharger la figure et faciliter la compréhension, un faisceau intermédiaire a été volontairement supprimé sur la figure 3 mais existe dans la réalité. Les sommets de ces faisceaux (Fa, Ff et Fi) sont rendus solidaires pour la demi-voilure gauche d'un levier (1ou) ét pour la demi-voilure droite à un levier (10D) conformément à l'invention. On verra plus loin que cette solidarisation des faisceaux aux deux leviers peut également se faire par l'intermédiaire d'élévateurs de suspente. Ces deux leviers (ion) et (1ou) sont reliés au harnais (20) que porte le pilote (P) par des élévateurs (Ea) dont un (Ef), comme cela a déjà été précédemment décrit, garde sa longueur initiale quelque soit la manoeuvre de rotation qu'effectue le pilote (P). Les moyens de manoeuvre (11) sont, par exemple, constitués par une poulie (34) si l'on désire démultiplier la force, un filin (35) et une poignée (36). Selon une caractéristique importante de l'invention, par sa seule action sur chacun des leviers (10G) et (10D), en faisant varier l'angle de rotation, le pilote (P) peut à tout moment modifier l'incidence de sa voilure et lui donner l'angle de calage qu'il souhaite, contrairement à ce qui se passe avec les voilures de type connu pour lesquelles l'angle de calage est une constante déterminée par construction. Cette modification du profil peut être symétrique ou assymétrique. La figure 4 illustre schématiquement une autre forme de réalisation de la présente invention. On y retrouve le levier (10G), sa poulie (34), son filin (35), reliés au point (s) à un des élévateurs de harnais, en l'occurence l'élévateur arrière (Ea). A chaque faisceau de suspentes (Fa, Fi, Ff) correspond un élévateur de faisceaux (fa, fi, ff) et dans son prolongement un élévateur de harnais (Ef, Ei, Ea). Ces derniers se rejoignent en un point (OE) solidaire du harnais (non représenté sur cette figure). L'un des avantages de cette variante consiste dans le fait que toutes les suspentes ont la même longueur, car seule la longueur des élévateurs de faisceau est alors variable.Cette combinaison favorise la fabrication des voilures car elle évite les risques, en cours de montage, d'erreur de mise en place de suspente de longueur inapropriée, ce qui constitue toujours un risque lors de l'utilisation d'une voilure rendue ainsi défectueuse. Comme le montre la figure 5, les élévateurs de suspentes et les élévateurs de harnais sont dans le prolongement les uns des autres et forment donc une solution de continuité. Leur écartement (dl, d2, d3) n'est pas constant pour les raisons énoncées ci-après mais il s'agit là d'un exemple non limitatif. En effet, il faut qu'en vol, quelque soit la manoeuvre qu'effectue le pilote et l'angle de rotation qu'il imprime à son levier droit ou gauche, l'intrados se présente sans brisure. Le schéma représenté sur la figure 5 permet de mieux comprendre comment se présente la déformation du profil en fonction de ces écartements (d1, d2, d3) et des angles de rotation. Dans la position relâchée, les points d'attache des suspentes à l'intrados de la voilure se trouvent pratiquement sur une droite (AA) et le levier occupe, quant à lui, la position (A'A").Lorsque le pilote agit sur le levier concerné, par exemple le levier (1ou), ce dernier effectue une rotation selon des angles successifs ( ;tl, os2, 3) et les extrémités du levier passent de la position (A") à la position (B'), puis (C'), puis (D'). L'intrados (AA) suit ce mouvement, mais d'une façon différentielle. Le point (A) passe respectivement aux points B, C, et D. Pour les deux premiers angles, on constate que les profils (AB) et (AC) ne présentent pratiquement aucune concavité, mais qu'en revanche la courbe (AD) présente elle, une concavité non négligeable.Le constructeur peut donc, en choisissant l'angle formé entre le levier et l'élévateur avant, définir les interespaces entre les groupes de suspentes, modulant ainsi les amplitudes et positions de la concavité selon l'usage auquel l'appareil est destiné. La figure 6, complétée par la figure 7 qui est une coupe selon (AA') de la précédente, illustre un exemple de réalisation d'un levier (10G) ou (10D) de commande selon l'invention, ainsi que des moyens d'ancrage des suspentes et/ou des élévateurs qu'ils soient de suspente ou de harnais. Un tel levier est essentiellement constitué d'une âme (50) réalisée en un matériau rigide, léger et résistant, tel que les matériaux en fibre de carbone. Cette âme (50) est prisonnière d'un fourreau (51) en textile, cousue (couture 60) selon les techniques communément utilisées dans les voileries. Ce fourreau (51) est doté d'oeillets (52, 53, 54, 55, 56). L'oeillet (52) assure la fixation avant du levier à l'élévateur dit fixe, c'est-à-dire celui dont la longueur est invariable quelque soit l'effort de traction appliqué par le pilote sur le cordage de commande.Les oeillets (53, 54 et 55) concernent la fixation des élévateurs dits mobiles, à savoir, ceux qui, sous l'action du pilote, ne sont plus sous tension. L'oeillet (56) se rapporte à la fixation du filin de commande (35), filin qui est directement, ou par l'intermédiaire d'une poulie (34), relié à la poignée de commande (36). Comme cela a été dit précédemment, les faisceaux de suspentes sont reliés aux oeillets (52, 53, 54, 55), soit directement à condition que leurs différentes longueurs soient adaptées, soit par l'intermédiaire d'élévateur de suspente. Les suspentes et les élévateurs de suspentes sont toujours sous tension en vol, quelles que soient les manoeuvres du pilote. Un dispositif selon l'invention, à savoir l'accrochage des suspentes à un levier que peut actionner le pilote en fonction de sés besoins, permet à ce dernier de régler en vol son angle de calage et de réagir en modifiant sa vitesse ou en effectuant des rotations extrêmement rapides. Il s'agit donc là d'un nouveau dispositif conduisant à un nouveau style de pilotage des voilures porteuses. REVENDICATIONS 1) Dispositif de réglage, en vol, de l'incidence d'une voilure porteuse, caractérisé en ce que les suspentes sont reliées en groupe pour former une pluralité de faisceaux dont les sommets sont rendus solidaires d'un levier droit (10D) et d'un levier gauche (10G) comportant des moyens de manoeuvre (11) par le pilote (P), les points d'ancrage des faisceaux étant réalisés à intervalle déterminé le long de chacun de ces leviers. 2) Dispositif selon la revendication 1 ; caractérisé en ce que chacun des leviers est rendu solidaire du harnais (20) porté par le pilote (P) par des élévateurs (E) dits de harnais dont l'un deux, l'élévateur avant reste sous tension et conserve sa longueur initiale, ce qui fait que sous l'action d'un effort de traction (T) commandé par le pilote, le levier concerné subit une rotation autour d'un point fixe (R) correspondant au point d'ancrage du dit élévateur arrière. 3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que chaque faisceau de suspente (Fa, Fi, Ff) est rendu solidaire du levier (10G ou 10D) qui lui est associé par l'intermédiaire d'un élévateur de suspentes (Fa, Fi, Ff), les suspentes étant alors toutes de longueurs égales et les élévateurs de suspentes (Ff, Fi, Ff) de longueurs différentes appropriées. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que les écartements (dl, d2, d3) des points d'ancrage des suspentes etlou des élévateurs de suspentes et des élévateurs de harnais sont déterminés pour obtenir une courbure maximale (AD) de l'intrados à l'angle correspondant au débattement maximal de chacun des levier (10G et 10D). 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que les élévateurs de suspentes et les élévateurs de harnais forment entre eux une solution de continuité. 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que chacun des leviers est constitué d'une âme (50) en matériau rigide, coopérant avec des oeillets (52, 53, 54, 55) d'accrochage des faisceaux de suspentes ou des élévateurs de suspentes, ainsi que des élévateurs de harnais correspondants. 7) Dispositif selon la revendication 6 ; caractérisé en ce que l'âme (50) en matériau rigide est rendue prisonnière d'un fourreau (51) comportant les oeillets (52, 53, 54, 55). 8) Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7 ; caractérisé en ce qu'il comporte un oeillet (56) supplémentaire destiné à l'accrochage des moyens de commande (11). 9) Dispositif selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que ces moyens de commande (11) sont constitués d'un filin (35) se terminant par une poignée (36). 10) Dispositif selon la revendication 9 ; caractérisé en ce que ces moyens de commande (11) comportent en outre une poulie (34).