Brevet FR2644134A1 — publié le 19900914

la présente invention concerne des héricotères birotors intervenant, à position variable du bloc central moteur commandée par le pilote ou par le pilote automatique PA. Un tel système permet une bien meilleure manoeuvrabilité de l'hélicoptère, car le pilote peut modifier, corriger ou faire varier les positions relatives du centre de gravité CG et du centre de poussée CP de l'appareil bi-rotors. Les qualités de vol exigées d'un hélicoptère sont déter- minées par ses caractéristiques de stabilité, de maniabilité et de manoeuvrabilité: - La stabilité caractérise le comportement d'un hélicoptère soumis à une rafale de vent, une brutale variation du régime aérodynamique d'écoulement de l'air ambiant et pour un héri- coptère de combat,lors du tir d'un missile, au changement de position du CG. - La maniabilité est le mode de réponse de l'appareil aux com mandes du pilote ou du pilote automatique PA. - La manoeuvrabilité est la qualité demandée aux commandes d'un hélicoptère pour effectuer toutes les évolutions aériennes normales et acrobatiques, surtout pour sortir parfois de cas de. vol dangereux. Pour les hélicoptères mono-rotor classiques, ces qualités sont directement liées au comportement du rotor principale et due ses pales,.qui assurent la sustentation et la propulsion de l'appareil, son contrôle en altitude, en lacet, rouli, tangage, dans les configurations extrêmes de vol, avec ou sans effet de sol, au voisinage du décrochage, à grande vitesse ou quand les vibrations augmentent dangereusement. C'est pourquoi les recherches théoriques, la conception, la construction et la.mise au point des hélicoptères mono-rotor, bi-rotors en ligne, bi-rotors contra-rotatifs, commencées il y a un demi-siècle ont été longues et ctuteuses, avec des échecs et des réussites. Au tout début de la GIRAVIATI0N, les bi-rotors latéraux construits furent abandonnés car ils s'avérèrent impilotables, à cause des difficultés de bien commander et synchroniser le bon fonctionnement des deux rotors par des moyens mécaniques. Avec les progrès technologiques en INOR;I:ATIQUE et la réalisation de systèmes de pilotage des avions à CAG ( Contre Actif Généralisé ), plus connu comme PBW ( Fly-by-wire ) ou FBL ( ?ly-by-ligiit ), le pilotage d'hélicoptères bi-rotors latéraux devi.ent maintenant possible. Avec le CAG les qualités requises de stabilité, maniabilité et manoeuvrabilité des hélicoptères peuvent même Aetre meilleures qu'avec un mono-rotor- classique. Un des buts de l'invention est d'améliorer les caractéristiques d'un hélicoptère bi-rotors ave.c le CAG. Un autre but de l'invention est la position variable du bloc central moteur. - Un hélicoptère comprend différents constituants et tout dt abord sa propre structure, d'une certaine masse à vide: 1/ Un ensemble de rotors, bi-pales, tri-pales, qolndrl-pale 2/ Une boite de transmission de puissance, 3/ Un, deux ou trois groupes turbo-moteurs, 4/ Un fuselage avec habitacle, soutes, réservoirs, 5/ Des circuits électriques, hydrauliques, pneumatiques, électroniques, radio, diverses servitudes, 6/ Un train d'atterrissage. - Pour effectuer sa mission , à part l'équipage, il y a une certaine masse variable composée par:: a/ Te carburant nécessaire-pour effectuer une mission, b/ L'armement, missiles, rockets, munitions, leurres, bombe c/ Suivant la mission des équipements divers en nacelle, d/ Des bagages divers. - Actuellement la proportion des masses variables et des mas - sea fixes varient entre .45 % + 55 % et 55 + 45 %, en moy enne 50 % + 50 %. Il est évident que la position du CG chan ge beaucoup pendant la durée dúne miRsionscar car Si au départ la masse est de 100, au retour elle n'est que de 50. gn résumé,la position variable du bloc central moteur a pour but de corriger la position du CG par rapport au CP. Si maintenant les hélicoptères de combat et de reconnaissance ont une importance militaire capitale et la formation des pilotes et co-pilotesvtrès c8uteuse, malheureusenent rien n'a été trouvé pour sauver la vie des pilotes en cas de catastrophe, sauf des sièges améliorés anti-crash au sol,car les sièges éjectables type avions de combat ne sont pas utilisables sur un hélicoptère mono-rotor classique. Un des buts essentiels de l'hélicoptère bi-rotor selon l'invention est l'installation de sièges éjectables type avion de combat pour le pilote et co-pilote, pour basse et haute altitude. Les nouveaux hélicoptères de combat et reconnaissance mono-rotor ont maintenant une nacell e, avec appareillage de visionique sur.le mât, au-dessus du cercle rotor, système dit ibIS ( Mast mounted sight ). Un des buts de l'invention est un périscope de visionique à hauteur variable, limitée en vol à 2 ou 4 m, pouvant atteindre au sol jusqu'à 30 m. Un autre but est l'installation d'un ensemble radar panoramique surale même mât télescopique que la visionique. Un des buts de l'invention est de pouvoir varier le type, l'importance et la position de l'armement,en fonction des conditions de combat prévigibl-e, chose possible avec la correction de position du CG. Un des buts de l'invention est la possibilité de changer rapidenent les éléments de l'équipement électronique con- centrés dans la poutre fuselage supérieur,tout en améliorant les conditions de maintenance et de tests. Un des buts de l'invention est la facilité de ravitaillement en vol de carburant, pour augmenter le rayon d'action de l'hélicoptère bi-rotors. En bref,le but de l'invention est un hélicoptère de combat et reconnaissance plus efficace en vol comme au sol, en combat aérien, dans son rôle anti-tank ou air-sol, comme anti-hélicoptère et surtout avec la possibilité de rester au sol en observation et contrôle radar panoramique. Les avantages et les bdts de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante, ainsi que des dessins annexés, nontrant un mode de réalisation pre- féré, un helicoptère bi-rotors quadru-pales biplace de combat et reconnaissance, bi-moteurs, un exemple nullement limitatif de l'invention et sur lesquels: - La Fig.l nontre la configuration vue en plan de l'hé- licoptère bi-rotors dit "intervenant", avec position médiane du bloc moteur central. On peut constater une certaine resseublance avec les avions de combat modernes. - 'a Fig.2 est une vue en élévation, de côté et au sol où l'on remarque le caractère essentiel, la forme en anneau du fuselage, avec le bloc noteur au centre ci la partie infé- rieure, et la cabine de pilotage à 1' eztrérité avant. - La Fig.5 montre vue de face l'hélicoptère bi-rotors. La Fig.4 est une vue arrière au sol de l'hélicoptère - La Fig.5 représente schématiquement l'éjection simul tanée du co-pilote et du pilote, en cas de catastrophe, conne d'un avion de combat classique. - La Pig.6 montre.l'hélicoptère au sol, en position d' observation et de balayage radar, au-dessus et caché par des obstacles, maisons, foret. - Les Fig.7 et 8 complètent la Fig.l en montrant les deux positions extrêmes du bloc central moteur. - La -9 est l'élévation de l'hélicoptère vu en plan sur la Fig.7 et la Fig.10 correspond à la Pig.8 vue en plan. - Les Pig.ll, 12 et 13 illustrent schématiquement la variation du centre de gravité CG et du centre de poussée CP en fonction des conditions de vol. Les Fig.14, 15, 16 et 17 représentent schématiquement l'élévation de ltensemble fuselage en anneau, la vue en plan, une vue en coupe du fuselage inférieur et une vue en coupe de l'empennage vertical et horizontal. - La,Fig.18 est une vue en plan schématique du bloc. moteur central bi-rotors intervenant, à plus grande échelle, car les éléments constituant sont plus nombreux dans le bloc. - La Fig.19 représente une coupe en élévation, vue ava du bloc central bi-rotors. - La Fig.20 est la vue arrière du bloc moteur. - La Fig.21 est le schéma simplifié du système de CAG, applicable à lthélicoptère bi-rotors intervenant. Depuis une cinquantaine d'années,les progrès de la cons truction des hélicoptères et surtout des avions ont été très nombreux. Ainsi les matériaux compositeS remplacent les métaux légers, les pales souples sont meilleures que les pales articulées, les rotors sont de conception différente, les tableaux de bord à affichage électronique remplace ceux à instruments en cadran, bref ce qui est nouveau sur les avions de combat, est applicable souvent sur les futurs hélicoptères. S'il y a un problème typiquement "HELICOPTERE", c'est celui des vibrations et du bruit. Il semblerait plus facil d' amortir les vibrations dûes aux pales et aux rotors d'un tel hélicoptère, car sa construction est très différente. la Fig.l represente vue en plan, approximativement à échelle 1/100, un hélicoptère de combat moyen bi-rotors in terver.nt, à position variable du groupe bi-moteur, en posi tion médiane. La cabine de pilotage 1 avec une grande verrière est située à lavandes deux cercles rotors dits intervenant, car ceux-ci, balayés par les pales 71 et 12 en sens inverse, s'entrecoupent dans le plan axial de l'hélicoptère. Ces pales l1 et 12 en passant au centre, facilitent l'aspiration d'air des turbo-moteurs et l'échappement des gaz à l'arrière.Les vortex d'air aux extrémités des pales dans cette zone centrale, sont des phénomènes que seuls des essais aérodynamiques :pour- ront mieux préciser et comment en tirer profit. Le pilote dispose d'un ensemble de visionioue 7 du type TADS/Si{VS bien connu perfectionné. Le ravitaillement en carburant en vol,au moyen de la canne 6 est un procédé parfaitement au point, l'avion ravitailleur devant être du type C-130 HERCULES. Si le rayon d'action moyen d'un hélicoptère n'est que de 500 km environ, par plu- sieurs ravitaillement en vol,l'hélicoptère bi-rotor pourrait franchir plusieurs milliers de km. Les pylones 8 ont pour but principal l'assemblage des fuselages inférieurs et supérieurs et aussi le passage des cables et tuyauteries. Le pylone gauche sert aussi d'échelle. A l'arrière des deux cercles rotors intervenant,on peut voir en 2 l'empennage horizontal et vertical et aussi un radar panoramique en forme de soucoupe d'un diamètre moyen. La mécanique d'un hélicoptère bi-rotorsest différente de celle d'un mono-rotor: le rotor anti-couple est inutil. Le rôle des pales avançantes et des pales reculantes est ditféren' tout comme le choix des articulations. Le meilleur choix des pales et des rotors ne peut être que le résultat d'essais. En regardant bien la Fig.2 et aussi les Fi.ll, 12 et 13 on peut mieux comprendre le principe de construction de 1' hélicoptère objet de l'invention, un appareil bi-rotors à bloc moteur variable en position longitudinale. L'ensemble du fuselage à la forme d'un anneau aplati, avec à l'avant la cabine de pilotage, monoplace ou biplace, fermée par une grande verrière 1, celle-ci en 10 étant reuré sentée en tiret en position ouverte,pour faciliter lnecès Toute autre solution de verrière compatible avec l'utilisa tion de sièges pilote éjectables est possible sur l'hélico. La poutre fuselage supérieur 5 en forme d'aile vertical Eymétriqué doit pouvoir servir pour loger dans sa construc tion, de très nombreux équipements électroniques avec des racks et boitiers variables et des bus suivant la norme militaire MIT-STD-1553. De très nombreux paneaux d'accès sont faci les à placer entre les nervures, rendant très aisés l'entretie: et les modifications, les tests et les réparations. Sur cette poutre peut Astre suspendue une passerelle provisoire avec accè par l'avant ou l'arrière de l'hélicoptère, pour les opérations de maintenance.Il est mtme possible d'utiliser les capots de fermeture des casiers d'équipements électroniques dans ce but L'empennage vertical et horizontal 2 comporte un gouvernail supérieur 22 et un gouvernail inférieur 23 dont les dimensions optimales ne peuvent Astre trouvées qu'après essais. Dans la partie côté ouverture entre.fuselage,les équipements de climatisation peuvent aussi servir comme radiateurs pour l'électronique. Mais cet empennage vertical doit surtout servi: pour y loger,- dans le sens vertical, un mât télescopique très important, d'une longueur d'environ 5 à 6 m, d'un diamètre de 200 à 300 mm. Le--tubé central doit servir pour les équipements devisionique et le périscope 2,--les tubes extérieurs pour la soucoupe du radar panoramique 3~- Si la hauteur H = 6m environ, la hauteur d'élévation du radar panoramique peut varier de HRm = 8 m en vol de croisière, à W = 24 m quand l'hélicoptère est au sol en observation.La position du périscope de-visionique-peut varier de HVm = 9 m en vol de croisière, à H = 30 m quand l'hélicoptère est au sol, un haubannage du mât périscopique étant nécessaire alors. L'empennage est relié au fuselage inférieur 4 et la distance entre les fuselages 5 et 4 pour le passage des pales souples ou rigides 11 et 16 est une dimension à fixer après des essais, surtout pour mieux résoudre le difficil problème des vibrations des pales et des rotors et l'amortissement de celles ci. Ce fuselage 4 renferme à la partie arrière des réservoirs de carburant avec circuit des pompes, filtres, robinetterie et système d'extinction d'incendie. La partie avant de ce fuselage 4 contient un radar type avion de combat > avec au-dessus un canon fixe de calibre moyen et grande cadence de tir, du type GAU-8/A avec un tambour à munitions 19. La roue 21 du train avant est escamotable et sert au pesage et la recherche au sol du CG. A la partie arrière du fuselage 4, une béquille 24 avec un système de ski protège l'empennage lors des opérations de décollage et atterrissage. Lors des opérations d'observation au sol et extension du mât télescopique cet équipement 24 sert comme support fixe. La cabine 1 est reliée au fuselage 4 par trois pylones 8 et l'on peut remarquer des ouvertures servant de marches d' escalier avec au bas, une échelle escamotable car pour accéder au plancher du cockpit qui est à 4,5 m, les équipages ont besoin d'un tel équipement. Le bloc moteur central est fixé sur le fuselage inférieur 4 et comporte un ensemble important 15 avec deux rotors 12 et 17. Sur le dessin on voit la pale 16 dont le cercle rotorique entre dans l'espace entre le fuselage supérieur 5 et le .fuselage inférieur 4.La roue 20 du train principal rentre dans le bloc moteur quand l'hélicoptère est en vol. Le panneau 25 sert pour accèder aux équipements internes de variation de la position du bloc moteur par rapport au fuselage-4, et aussi aux diverses connections entre ces deux parties. La Pig.3 montre;l'élévation de.l'hélicoptère vu de face sans présenter l'empennage horizontal arrière. Ce qui est très important pour un hélicoptère de combat, c'est la hauteur h 2 qui doit faciliter les opérations de mise en place de l'arme- ment, des missiles, nacelles, lance-roquettes, les vérifications des équipements comme l'arbre de transmission, les boites de transmission et mécanismes des rotors, le radar 18, le- canon Li, les pales 11 et 16. ELles sont au niveau h 1 = 2,4 à 2,7 m pour pouvoir être tournées manuellement au sol et vérifiées car elles doivent résister à des impacts de balles. Xn grimpant l'échelle 8 du pylone gauche, l'accès de la cabine 1 est facilité. Sur le pylone droit est fixé la canne de ravitaillement en vol 6 en carburant, canne fixe ou escamotable. Le pylone central 30 est plus important que les deux pylones latéraux 8 car il doit non seulement relier les fuselayes 4 et , mais aussi servir au passage de nombreux cables et tubes de connexions. il doit surtout renforcer le plancher de la cabine de pilotage,pour mieux réussir 11 éjection des sièges des pilotes en cas de catastrophe. La conception de ces trois pylonee 8 et 30 doit aussi réduire la transmission des vibrations des rotors vers les postes de pilotage. La position du canon 31 doit aussi y contribuer pour plus de précision. Sur la Fig.4 on peut voir l'arrière de I'hélicoptère en élévation, au sol avec les deux rotors 12 et 17 à très bonne hauteur,pour son entretien et vérification. Les points de fixation et les. malts supports des missiles anti-aérien 26, des missiles anti-tank et des lance-roquettes 28, les branchements des réservoirs additionnels 27 ou des nacelles spéciales, la possibilité d'emporter aussi des mini-engins dits RPV (Remotely Piloted Vehicles) à ces points 27, tout contribue pour faire de cet hélicoptère de combat et reconnaissance une machine redoutable et efficace de défense. Les rotors 12 et 17 avec leurs pale-s 11 et 16 fonctionnent dans le sens des sorties de gaz de sorte que la réduction des rayonnements IR est plus facile que sur les hélicoptères mono-rotor classiques. La position des deux empennages-horizontaux 2 est choisie telle que le système de CAG soit efficace, surtout en acrobatie aérienne. La position basse du radar panoramique 2 doit permettre des évolutions acrobatiques impossibles avec un-hélicoptère mono-rotor. I1 est fort probable que les pales pourront avoir une forme plus grande et un profil différent que seuls des- essais peuvent mieux. préciser. Ces quatre figures, Sig.l, 2, 9 et 4 représentent un hélicoptère bi-rotors avec bloc central bi-moteurs à position variable, suivant l'invention. Actuellement en utilisant les méthodes de CAO ( Conception Assistée par Ordinateur ) il est possible de réaliaer très rapidement des études de prototypes. Les principaux éléments comme turbo-moteurs, trains d' atterrissage, sièges éjectables, radars d'avion de combat, canon, mitrailleuse, missiles, visionique, sont des équipements existants et construits en série. D'autres sont à étudier pour les conditions spécifiques d'un tel hélicoptère birotors. Cet hélicoptère bi-rotor est de la taille des Mil Mi24 ou AR-64. Néamoins il est relativement facil de réduire sa taille pour en faire un LRX de combat et reconnaissance léger Construire un hélicoptère lourd suivant les mêmes principes est faisable; néamoins il est difficil d'installer plus de trois sièges éjectables, le but principal de lrinvention, sinon comme hélicoptère cargo pour transporter de lourdes char ees à l'élingue, ou un grand radar panoramique d'alerte lointaine. Sur la Fig.5 on peut voir l'éjection en catastrophe d'un pilote et d'un co-pilote. La question quelle est leur place, à l'avant ou à l'arrière du cockpit est une discussion qui dure depuis très longtenps. Quoiqu'il en soit l'éjection du pilote li précède celle du pilote 22. Les siègesl-IARTIi;- BAK3R iMark 10 sont les plus connus et leurs caractéristiaues d'éjection semblent répondre aux conditions requises pour 1' hélicoptère bi-rotors.Le modèle 10 3 RAWX présente une tra jectoire excellente pour éviter le périscope arrière Cet le radar 2. La vitesse d'éjection est de 247 knots , pour un poids de 458 lbs, un temps d'ouverture de paracnute de 2,75 sec, å une hauteur de 158 ft et à une distance de 712 ft. Les caractéristiques des sièges éjectables pour avions de combat type 10 A idRCA ou'US 10 S pour F-18 sont très au-dessus des conditions requises, néamoins des pilotes exercés pour 1' éjection sur ces sièges auront confiance en l'éjection de 1' hélicoptère bi-rotors. Les détails connus des sièges anti-crash au sol des hélicoptères dcnnent assez peu de chances aux pilotes de sor tir vivants d'une catastrophe avec incendie de l'hélicoptère. Sn cas d'avarie et arrêt des turbo-moteurs, il y a la possibi té de descente en auto-rotation avec un hélicoptère. lors d' un combat aérien avec avions ou hélicoptère, ou bien lors d' une attaque air-sol, il y a une forte probabilité d'avaries légères si l'hélicoptère est blindé. Le canon 31 sert surtout au combat aérien rapproché ou anti-tanks au sol, car le maga sin 19 permet de tirer environ 10 salves de 2 sec. La mi trailleuse en tourelle 58 est bonne contre l'infanterie avec les lance-roquettes 28. Les missiles 26 sont très efficaces en combat aérien lointain. Pour ce qui est des réservoirs de carburant additionnel 27, mieux vaut les larguer avant tout combat. Néamoins les réservoirs dans le fuselage en 4 font courir un grand risque d'incendie. Pour ce qui concerne les équipements électroniques en , il y a peu de risque d'avarie totale. C'est pourquoi Si l'installation de sièges éjectables est très souhaitable, ce n' est pas qu'elle augmente les chan ces pour un hélicoptère d'éviter une catastrophe, mais plutôt elle redonne aux pilotes le courage de mieux combattre parce qu'ils ont beaucoup plus de chances de 8ortir d'une catastrophe en étant éjecté en 22 de la cabine de l'hélicoptère perdu, sur les sièges ii avec le parachute j7. C'est très important. La Fig.6 représente un hélicoptère de combat et reconnaissance en position d'observation au sol, a l'abri d'obstacle comme maisons, batiments, arbres d'une forAet. Aucun camouflage n'a été dessiné néamoins c'est une précaution indispensable. L'hélicoptère objet de l'invention a la particularité de pouvoir transporter un grand mat télescopique 40 dont l'érection peut etre question de-plusieurs minutes. Il-est indispensable de tendre au moins trois haubans ql Si l'on veut que le radar panoramique 2 balaye efficacement l'horizon depuis une hauteur de 20 à 25 m. L'appui ik est vite fixé sur le sol pendant 1' opération d'érection. Le périscope de visionique 9 peut attein dre le niveau 30 m même, néamoins mieux vaut régler la hauteur du mat en fonction des conditions d'environnement, suivant les besoins tactiques. I1 est rare qu'un hélicoptère soit seul, mieux vaut un équipe de deux ou trois hélicoptères. Un hélicoptère au sol re te en observation et controle radar, les autres en vol sont pr à lanceur des missiles sur les objectifs désignés par rayons laser, des engins blindés ou des hélicoptères. La mobilité tac tique d'un-tel groupe d'hélicoptères de combat et reconnaissan ce peut être redoutable comme moyen de défense-contre-une atta que massive de blindés, par très mauvaise visibilité, la nuit, après une préparation d'artillerie très dense avant l'assaut. Les pilotes des hélicoptères de combat mono-rotor pour ront passer facilement d'un appareil à l'autre et seront même plus confiant dans l'efficacité des hélicoptères bi-rotors. Les deux Fig.7 et 8 représentent deux positions différentes et opposées du bloc central moteur bi-rotors d'un hélicoptères selon l'invention. La poutre fuselage supérieur 5 et la cabine de pilotag 1 ne sont pas représentés afin de mieux montrer la position du bloc moteur 15 sur le fuselage 4, par rapport aux aretes Ar.AV des pylônes 8 et XQ, ou par rapport à l'Ar.Aa de de l'empan nage 2. La distance maximale D entre les positions extrêmes CL 1 et CL 2 de l'arbre joignant les deux rotors peut atteindre jusqu'à 3 m sur l'exemple d'hélicoptère présenté. D'hélicoptère sur la Fig.7 peut avoir consommé presque tout son carburant, il revient à sa base avec son armement au complet, surtout toutes ses munitions: il est tres fortement chargé à l'avant. ga peut être le cas aussi d'une manoeuvre en piqué de grande hauteur. Le centre de poussée CP est proche du centre de gravité, soit derrière CG1 soit devant CG2, la CAG effectuant la correction avec l'empennage horizontal 2. Le. bloc moteur 1 est à l'avant du fuselage inférieur q. Les forces de traction m et T2 sont presqu' égales, de même'les forces de poussée P1 et P2 des deux turbo-moteurs. S'il y a un faible mouvement en lacet, il peut être corrigé par action du CAG sur les empennages verticaux 22 et 23. C'est là le cas de vol en translation rapide. Pour le cas de vol ascendant, par action du CAG sur le pas des pales des deux rotors les forces de traction peuvent être annulées et les efforts de levage L1 et L2 fortement augmentés. Sur la Fig.8 l'hélicoptère est en configuration fortement chargé à l'arrière, avec par exemple le magasin à munitions du canon presque vide, ou bien quand l'hélicoptère dispose du plein maximum de carburant dans ses réservoirs internes et externes larguables, pendant une longue traversée entre continents Sur cette vue schématique est reporté le cas des forces pendant un virage à gauche. Les forces de poussée des eaz d' échappeméntP'l et P'2 sont les'mêmes; alors que les forces de tractions sont différentes, T'1 étant inférieur à T'2. C'est là le cas d'un virage en translation.Dans le cas d'un virage sur place ou pendant une montée, ou une descente de l'hélicoptère, c'est en agissant sur le régime des moteurs, en modifiant la différence des moments de rotation des rotors que la CAG obtient un mouvement de lacet. I1 est évident que seules des essais aérodynamiques d'un prototype d'hélicoptère peuvent bien préciser le problème de l'équilibre des forces dans le cas de vol en lacet, en montant, descendant, avançant ou reculant. Les deux figures Fig.9 et Fig.l0 ont été disposées l'une au-dessus.de l'autre afin de bien montrer l'idée principale de l'invention, le changement de position des centres de gravité CG et de poussée CP le long du fuselage inférieur 4, par le déplacement du bloc moteur 15. Dans le cas d'un avion, l'équilibre longitudinal est obtenu par l'action du pilote ou du CAG sur l'empennage horizontal, dont l'action corrige le moment basculant ou de cabrage. Dans le cas d'un hélicoptère bi-rotors, il y a non seulement correction du moment de cabrage par action de l'empennage horizontal 2, mai aussi par commande du CA.G des rotors 12 et 17. Un pilote a besoin du CAG pour bien manoeuvrer et contrôler l'hélicoptère, pendant toutes les phases du vol, même quand le PA est branché. La Fig.9 montre schématiquement la position très en avant du bloc moteur bi-rotors 15 sur le fuselage inférieur 4 très proche de la cabine de pilotage 1. Ce cas peut se produire en vol, après un long parcours quand le carburant est épui- sé et que le magasin de munitions du canon est plein.Quand le poids W1 est à l'arrière et distant de el du vecteur porteur 11, il faut une force EL sur 1-' empennage horizontal 2 pour équilibrer l'hélicoptère en cabrage La Fig.lO représente schématiquement la position très en arrière du bloc moteur sur le fuselage inférieur, très près de l'empennage vertical.Ce cas de vol de l'hélicoptère peut se produire après un combat aérien au canon, ou après une attaque air-sol avec épuisement des munitions du canon et de la vitrail 1 euse. Cet hélicoptère bi-rotors est un hélicoptère à grand rayon d'action. Si un hélicoptère mono-rotor a en moyenne un rayon d'action de 500 km, l'hélicoptère objet de l'invention doit avoir une rayon d'action double ou même plusieurs fois su supérieur, gce à la possibilité de ravitaillement en vol à par- tir d'un avion réservoir volant ravitailleur. C'est pourquoi quand les réservoirs situés à l'arrière: du fuselage 4 sont pleins, le centre de gravité CG se déplace vers l'arrière de ans l'hélicoptère bi-rotors.Vlre cas de vol où W2 est à l'avant et distant de e2 du vecteur porteur L2, il faut une force 32 pour équilibrer l'hélicoptère en piqué. Les trois figures schématiques Fig.ll, Fig.l2 et Pig.l: ont été superposées pour résumer le principe de construction et fonctionnement des hélicoptères bi-rotors intervenant, à position variable du bloc central moteur commandée par le pilote ou par le pilote automatique PA, l'installation d'un système CAG de Contrôle Actif Généralisé étant nécessaire et indispensable. Sur la Sig.ll, le bloc moteur est en position médiane, le vecteur portance IL est presqu'au centre de l'hélicoptère, le centre de poussée résultant de l'action des deux rotors CP est au-dessus du centre de gravité dont la position peut se déplacer d'une courte distance, par l'action du CAG, le poids W pouvant aller jusqu'à W' suivant qu'il y a centrage avant ou centrage arrière. Sur la Fig.12, le bloc moteur est en position extrême avant, le centre CP est proche de la cabine de pilotage, le vecteur portance I s'est déplacé vers l'avant d'une distance de 1,0 m à 1,5 m suivant la construction de l'hélicoptère. Le vecteur poids W ou W' peut varier faiblement de position. Sur la Fig.13, le bloc moteur est représenté en position extrême arrière, le centre CP est proche de l'empennage vertical et le vecteur portance IL s'est déplacé vers l'arrière. Salivant le centrage avant ou arrière, la position du CG peut varier faiblement comme représenté par les vecteurs W et W'. gn résumé, la position du CP et du CG doivent pouvoir varier entre deux positions extrênes distantes de 2,0 m à 3,0 m, suivant la construction de l'hélicoptère bi-rotors. Un tel hélicoptère n'est pilotable q1'avec un système de CA'3. Dans la description de l'invention l'équilibre en rouli n'a pas été abordé, seulement le cabrage et le lace-t. Pour équilibrer en rouli un hélicoptère bi-rotor, il faut agir sur les deux rotors 12 et 17 ou bien sur l'empennage vertical et horizontal. Une correction par transfert de carburant d'un eôté à l'autre du bloc moteur est souhaitable pluttt pour équilibrer le bloc central moteur bi-rotors. Les r7ig,l4, 15, 16 et 17 représentent schématiquement les détail 8 -d'un exemple de construction d'un fuselage en forse d'anneau, spécialement adapté pour la variation de position du bloc central moteur. Pour un tel ensemble, une utilisation combinée d'alliage d'acier, de métaux légers, de titane et de matériaux composites semble indispensable, c'est pourquoi une bonne division de l'ensemble en sous-ensembles exigera beaucoup d'expérience dans la construction des avions de combat, plus que celle dans la construction des hélicoptères. La Fig.14 montre en élévation l'ensemble fuselage central composé d'une cabine de pilotage 1, suivie par une poutre fuselage supérieur 5, un empennage vertical 43, un fuselage inférieur 4 et trois pylônes 8 et 30 le reliant au cockpit 1. La construction du cockpit 1 est du type en tandem, pour un pilote et un co-pilote, avec une verrière aesurant une très bonne vi sibilité et une protection blindée efficace. Son accessibilité doit être excellente, au moyen d'un système d'échelle et escalier escamotable monté dans le pylône gauche 8. Les commandes de vol et l'installation des équipement8 des tableaux de bord ont fait de grands progrès sur les avions de combat modernes. Ces cockpits d'avions doivent servir d' exemple et il faudra surtout monter des sièges éjectables pour l'équipage. Le soulèvement ou l'ouverture de la verrière doit don- ner accès aux équipements électroniques de commande, situés à l'arrière du cockpit 1. Dans-la poutre fuselage supérieurs 5, en forme d'aile symétrique, la construction et le cloisonnement vertical et horizontal est prévu pour le logement des nombreux sous-ensembles électroniques, fixes ou variables, les cablages, les dispositifs d'alimentation et refroidissement ventilation. De nombreux panneaux dtaccès doivent non seulement faciliter la maintenance et les vérifications, mais des points de fixation doivent permettre de suspendre une passerelle provisoire pour les opérations d'entretien au sol. C' est aussi une-bonne place pour l'inscription des ilrsisnes. L'empennage vertical 43 comporte l'empennage horizontal 2, les gouvernails verticaux 22 et 23, surtout le mat t élescop i- que 40. Celui-ci contient en son centre un tube avec les équipements de visionique d'un périscope e. Sur le même mat, une soucoupe avec radar panoramique 2, située en dehors des cer- cles rotors, facilitent les opérations de reconnaissance-et de contrôle. Un dispositif support 42 ou un système amortisseur à ski protège le bas de l'empennage en contact avec le sol. Le fuselage inférieur4 est essentiel pour la liaison avec le bloc moteur bi-rotors.A la partie arrière se trouvent des réservoirs de carburant avec le circuit des pompes, filtres, distribution, éjection et anti-incendie. Des tuyauteries de liaison vers la canne de ravitaillement en vol et vers les réservoirs provisoires en nacelles sont prévues. Sur une longueur de fuselage d'environ 4,0 m il est possible d'avoir jusqu'à 4 000 litres de carburant dans des réservoirs spéciaux étanches aux projectiles. Dans la partie centrale de longueur U = 3,0 m à 4,0 m, située à la distance Q = 4,0 m de l'empennage, une ouverture longitudinale est prévue pour le passage de l'arbre moteur d'interconnexion des deux rotors et aussi et surtout, pour le mécanisme de variation de position du bloc central moteur. Dans cet espace se trouve les liaisons d'interconne xion des tuyauteries et des cables entre les deux parties de l'hélicoptère, entre le fuselage et le bloc moteur. Cette partie évidée nécessite une construction très résistante et doit aussi contribuer à réduire la transmission des vibrations entre les deux parties de l'hélicoptère. C'est pourquoi une construction en matériaux composites serait meilleure en 4. Les dimensions citées sont valables pour l'exemple d'uni hélicoptère moyen de reconnaissance et combat, J = 6,5 m, K = 8,0 m, P = 3,2 m, V = 2,0 m et I = 14 m. C'est seulement après construction et essais d'un prototype qu'il sera possible de réduire ces dimensions et trouver celles optimales pour un tel hélicoptère bi-rotors, ei sa construction en grande série est nécessaire comme hélicoptère de combat et reconnaissance. La Pig.l5 est la vue en plan avec indication des mêmes repères. On peut remarquer que cette partie de l'hélicoptère peut être construite entièrement par un grand constructeur d' avions de combat, européen ou américain. La Fig.16 est le plan vu en coupe SAS sur la ig.l4, ou à l'avant du fuselage 4 on peut voir les pylônes 8 et le pylone 30 dans lequel passent de nombreuses tuyauteries et cables, entre le fuselage supérieur et le fuselage inférieur. C'est là que sont prévus les dispositifs d'amortissement des vibrations. L'empennage 43 à l'arrière du fuselage 4 contient aussi nombre de cables et tuyauteries de la partie radar et vi.sionique. Dans la partie avant est monté un appareil radar 18 d'un type classique avion de combat, un train avant d'atterrissage 21 escamotable et le tambour d'alimentation en munitions 19 pour canon moyen calibre vO mm par exemple. A la partie inférieureen 44 sont installés un ensemble hydraulique et un ensemble pneumatique, indépendants des ensembles du bloc central moteur. La Pig.l7 est une vue en coupe R-R de la Fig.14, où l'on peut mieux voir l'imp.ortance de l'empennage horizontal 2, dont la position optimale définitive ne peut être.que le résultat d'essais aérodynamiques et d'essais de prototype. Tout comme pour une aile d'avion, cet ensemble doit être soumis à des es sais de fatigue dans divers plans et sa construction optimisée suivant les résultats des essais. En résumé, les Pig.l4 à 17 montrent l'importance de la partie centrale de l'hélicoptère bi-rotors selon l'invention, une partie qui ne ressemble pas du tout à celle d'un hélicoptèrf mono-rotor classique, léger, moyen ou lourd. Les trois figures, Pig.l8, 19 et 20 représentent schématiquement la vue en plan et deux vues en élévation du bloc moteur central bi-rotors, selon l'invention, pour un hélicoptère moyen de combat et de reconnaissance, avec deux turbo-moteurs d'une puissance environ 2 000 CV, du type TURB0i.T3CA-RdLLS ROYCz R2I 322 ou GENERAL ELsCTRIC T 700, deux turbo-inoteurs bien connus car le turbo-moteur T 800 est encore en cours de R & D. Parmi tous les types de rotors connus d'hélicoptères mono-rotors, 51 tous sont applicables pour ce type d'hélicoptère bi-rotors, à deux pales, trois pales ou quatre pales, il semble néamoins que deux types de rotors soient préférables: - Le rotor avec commande.interne pour hélicoptère, Demande de Brevet N 80 05994 de CONSTRUZIONI AERONAUTICHE GIOVANNI AGUSTA, où les dispositifs de commande de pas cyclique et de pas collectif sont à l'intérieur de l'arbre du rotor. - Le rotor décrit par AIR et COgIOS N 684, page 21, où au Forum "HELICOPTERE" fut présenté par N.3.. une tête de rotor "intégrée" I.D.S., intégrant la taste du rotor et la B.T.P. ( Boite de Transmission de Puissance). La Demande de Brevet N 77 38641 déposée par M.B.B. sous le titre: Tringlerie de commande, notamment pour un.plateau cy clique de commande de pas collectif et cyclique des pales d' un hélicoptère, semble présenter de nombreux avantages pour l'utilisation dans un bi-rotors selon l'invention. Ces deux rotors étaient antérieures à l'utilisation du FBW (Fiy-by-wire) avec l'avion P-16 et d'autres avions de combat, idée connue comme CAG ( Contrôle Actif Généralisé ) maintenant, système qui permet le pilotage d'un hélicoptère bi-rotor selon l'invention. I1 en est de masse de. la construction des pales d'héli- coptères en matériaux composites et des profils les meilleurs pour un hélicoptère bi-rotors. Parmi les nombreux types de pales d'hélicoptères mono-rotors, il faudra choisir les meilleures après de longues études et essais car le principe d'un bi-rotors "intervenant" ne ressemble plus à celui d'un hélicoptère monorotor à pales articulées ou à pales souples. La description de l'hélicoptère de combat moderne AH-64 présente beaucoup d'-innovations applicables à la construction de l'hélicoptère bi-rotors et une Société comme la McDONN3D DOUGLAS, constructeur des P-15 et F-18, deux excellents avions de combat, et constructeur du AH-64 également peut le mieux contribuer aux études et à la construction de cette partie de l'hélicoptère, de ce bloc moteur bi-rotors à position variable. Cette invention d'hélicoptère bi-rotors intervenant, à position variable du bloc moteur central, commandée par CAG est une composition nouvelle de nombreux éléments très complexes déjà existants dans la construction d'avions et hélicoptères, en FRANC3, aux USA et dans d'autres pays européens. Sur la Fig.lS vue en plan du dessus du bloc central moteur bi-rotors, ont été représentés leavant AV et l'arrière AR par où passe le fuselage inférieur 4. Les deux rotors 12 et 17 sont aux extrémités de l'aile droite 12 et de l'aile gauche li qui contiennent des réservoirs de carburant 66 et 67 qui servent à équilibrer l'hélicoptère en rouli, en recentrant le centre de gravité CG vers l'axe, surtout lors du lancement des missiles ou des roquettes. Le circuit de carburant 68 n'a pas été représenté car il est classique. Sur la partie la plus haute est schématisée la position du groupe des auxiliaires 50 avec entrée d'air 72. Les entrées utair 53 alimentent le turbo-moteur gauche et droit 52 dont l'accessibilité est excellente pour l'entretien. Les gaz d'échappement sorte par un système limitant les I.R (Infra-rouges) 32. Deux panneaux 25.et 65 facilitent l'accès aux mécanismes de variation de position du bloc central moteur. La position rentrée du train d'atterrissage principal est schématisée en 20, vers le centre. Les deux ailerons 69 et 70 sont manoeuvrés par le CAG, de même que les rotors au moyen des commandes électro-hydrauliques.placées en 64, bien protégées Un système anti-givrage est prévu à l'avant du bloc moteur en 71, ainsi qu'aux endroits les plus critiques. La vue en coupe suivant A--A est représentée schématiquement sur la Fig.19, où les deux rotors 12 et 17 sont symétriques ainsi que lee pales 11 et 16, et l'on voit bien le principe dit le intervenant" car elles se croisent dans l'axe du bloc moteur. Le groupe auxiliaire 50 est entre deux cloisons pare-feu qui séparent les deux turbo-moteurs 51 et 52 et servent aussi comme guidage linéaire 49 représenté aussi sur la Fig.20, du fuselage inférieur 4.Les deux boites de transmission de puissance BTP1 en li et 3IP2 en 5 sont interconnectées par un accouplement central 56 situé dans l'espace de longueur U représenté sur la Fig.14. Dans le plafond et le plancher de cet espace du fuselage 4 sont disposés des cables et des tuyauteries d'interconnexion avec flexibles. C'est pour y accèder que sont prévus les deux panneaux 2fi et 65 sur la Pig.18. Les deux axes 58 et 2 tournant à 1500 -- 2000 tr/mn, sont du type FLEX SHAFT de la Société BENDIX, qui amortit en partie les vibrations de torsion. Les deux ensembles rotors sy- métriques 61 et 62 sont des réducteurs avec têtes de rotor type "intégré" I.D.S. Pour amortir la transmission des vibrations des pales et des rotors, les deux transmisswû}îs 60 et 61 sont posées sur des amortisseurs 62 et 63 de fixation au bloc 15, sur les ailes 12 et 14. Aux deux extrémités du bloc moteur bi-rotors peuvent être fixés deux lance-missiles anti-aériens doubles 26, la position des autres points d'accrochage extérieurs étant schémabi- sé par des axes. La variation de position du bloc moteur central relativement au fuselage inférieur 4 peut être résolue aux points 48 par plusieurs moyens comme: 1/ Deux systèmes parallèles avec arbre à vis et moteur de dépla- cement linéaire, ou vérin linéaire mécanique. 2/ Deux systèmes à crémaillaires avec groupe moteur mécanique. ;/ Deux systèmes à vérins hydrauliques avec groupe hydraulique. 4/ Deux systèmes composés hydraulique et à vis, de déplacem-ent linéaire à vitesse variable. :'est par une comparaison de ces systèmes que la meilleu- re solution peut être choisie pour la variation linéaire de position du groupe central moteur. La Fig.29 est une vue exténeure de l'arrière du groupe moteur central où le fuselage inférieur-4 est représenté avec à la partie basse 45 le circuit de carburant, sous les réservoirs. Aux points 47 et 49 sont fixés des guidages linéaires à rouleaux ou aiguilles, alors qutaux deux points 48 ce sont des vérins linéaires de grande longueur. La partie inférieure du bloc central moteur 15 est fermée par un bloc. inférieur 46 montré dans deux positions, assemblée au bloc moteur et en tiret, en position basse, lors du montage ou du démontage des deux parties principales de l'hélicoptère. Le train d'atterrissage principal 20 est montré en position basse. Cet 20' en position escamotée.Les points de fixation des missiles et lance-roquettes 28 et des réservoirs ou nacelles lourdes 27 sont représentées en lignes axiales. Les deux rotors 12 et 17 avec les pales il et 16 sont de hauteur réduite au minimum pour être moins vulnérables aux coups adverses, 1es ailerons 2 et 70 peuvent être plus importants que sur le dessin et en 32 les grilles d'échappement de gaz sont schématisées mais doivent être construites pour réduire au maximum les I.R. En résumé de ces trois figures Fig.l8 à 20 Qn peut voir que la construction du bloc central moteur bi-rotors est assez complexe et nécessite des travaux d'étude de CAO et des essais. La Fig.21 représente schématiquement le système de CG ( Contrôle Actif Généralisé ) pour lthélicoptère bi-rotors à position variable du bloc central moiteur. Le système CAG plus connu comme EBW installé au début sur l'avion de combat F-16, ayant prouvé sa grande efficacité, l'est maintenant non seulement sur avions de combat mais aussi sur des avions de transport comme 1'AIRBUS A-320. C'est pourquoi un tel système peut rendre maintenant pilotable un hélicoptère bi-rotors jadis ingouvernable avec les seuls moyens mécaniques. La partie en 1 est montée dans la cabine de pilotage, au poste du pilote et aussi au poste du co-pilote. L'ensemble 81 regroupe les équipements du manche de pilotaee en fanguage, et en rouli. Le bloc k contrôle le palonnier en lacet. 'ense-- ble 83 regroupe les équipements pour les commandes des turbomoteurs et surtout les plateaux cycliques des deux rotors. L' ensemble 86 regroupe les contacteurs et les voyants d'alarme. L'ordinateur de contrôle de vol ( F. C. C. ) 84 est le centre du dispositif de CAG, et il est logé dans la partie arrière de la cabine de pilotage, facilement accessible. La Centrale inertielle B.5 est du type à gyro-laser. Les bus d'avionique 87 et les bus des auxiliaires 88 sont installés principalement dans la poutre fuselage 5. Le bloc 89 centralise les données de vol avec CAG. Les capteurs d'environnement air 90 et surtout les dispositifs de contrôle des CG et des CP en 91 sont des éléments essentiels pour la commande de variation de position du bloc moteur central. Les signaux de commande partent du F.C.C. 84 vers les organes de contrôle et nanoeuvre 92 pour les rotors gauche et droit, 22 pour la variation de position du bloc moteur, 95 pour la commande des gouvernails, 96 pour celles des empennages horizontaux. Les commandes 94 concernent le måt télescopique et la visionique, les commandes 97 concernent l'armement et les deux radars. Fn 98 sont prévues des extensions, logées en 2. Cette architecture de la CAG est présentée simplifiée car elle deviendra très vite extrêmement complexe pour assurer des conditions de fonctionnement fail-safe presque parfaites. En résume, l'hélicoptère bi-rotor selon l'invention est un appareil nouveau avec beaucoup de constituants bien connus, dont l'agencement peut être beaucoup perfectionné encore, par les spécialistes sans pour autant changer l'idée principale. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Hélicoptères bi-rotors, de combat et reconnaissance, mono place, bi-places ou tri-places, moyens, légers ou lourds, mono-moteur, bi-moteurs ou tri-noteurs, caractérisés par l'utilisation de la CÂG ( Commande Active Généralisée ) ou 33W et FBX pour commander et contrer la variation de po sition du bloc central moteur, pour corriger la position du centre de gravité CG et du centre de poussée CP des deux rotors, afin d'améliorer les caractéristiques de stabilité, de maniabilité et de manoeuvrabilité des hélicoptères, la variation de position étant très grande et réalisée par oes vérins linéaires mécaniques ou hydrauliques. 2/ Hélicoptères suivant la revendication 1/ caractériséspar l'assemblage de deux parties, un fuselage en anneau composé d'une cabine de pilotage 1, d'une poutre fuselage supérieur 5 logeant les équipements électroniques, un empennage verti cal.2, un fuselage inférieur 4 avec ouverture centrale, et trois pylônes 8 et 22 fermant l'ensemble à l'avant, la se condé partie étant formée par le bloc moteur avec aux extré- mités des deux ailes un rotor 12 et 17 dont les pales Il et 16 sont "intervenantes" et en synchronisme au dessus du bloc moteur. et dans l'espace central en forme d'anneau du fuselage. 3/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ et 2/ caractéri ses par une cabine de pilotage avec sièges éjectables 36 type avions de combat, pour l'équipage en cas de catastrophe. 4/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 3/ caractérisés par une canne de ravitaillement en vol en carburant 6, afin d'augmenter le rayon d'action de l'appareil, avec possibilité de réservoirs additionnels suspendus en 27. 5/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 4/ caractérisés par un mât télescopique dans l'empennage 2 avec un périscope de visionique 9 et un radar panoramique 2, équipements utili sables en vol et surtout au sol, à l'abri avec érection ma ximale du mât, la hauteur en vol étant limitée. 6/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 5/ caractéri sés par un armement extérieur, missiles, lance-roquettes, nacelles spéciales suspendues sous le bloc moteur, et un radar classique 18, un canon fixe de calibre moyen li avec un très grand magasin de munitions 19 situés a l'avant du fuselage inférieur.4, une mitrailleuse orientable 2- étant suspendue sous la cabine de pilotage 1. 7/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 6/ caractéri sés par une interconnection centrale des boites de trans missions des deux turbo-moteurs 54 et 55 et deux arbres flexibles 58 et 59 vers les boites de transmissions secon daires avec rotors intégrés 60 et 61, commandés par CAG. 8/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 7/ caracté risés par des points de fixations avec amortissement des vibrations transmises depuis les rotors jusqu'au poste de pilotage 1. 9/ Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 8/ avec dans le pylône droit 8 un escalier et une échelle escamotable pour faciliter l'accès au poste de pilotage. 10 / Hélicoptères suivant les revendications 1/ à 9/ avec pos- sibilté de filiation de passerelles provisoires sous la pou tre 5 pour les opérations de tests et entretien de la par- tie électronique.