Brevet FR2655720A1 — publié le 19910614

L'invention concerne les ailes déployables, telles que celles employées sur les missiles, les roquettes auto-propulsées et engins similaires, que l'on appellera par la suite engin volant Elle concerne en particulier un profil d'aile, adapté à la section dudit engin volant et à l'espace disponible. On connaît des dispositifs dans lesquels des ailes ou des ailettes sont articulées sur le corps de l'engin volant autour d'un axe oblique d'orientation Ceci a pour effet que, au cours du déploiement des ailes, chacune d'elles passe d'une position repliée dans laquelle un axe central de l'aile selon son envergure est parallèle à l'axe de l'engin volant, à une position déployée dans laquelle l'aile est située dans un plan radial de manière à ce que le profil de l'aile soit parallèle à l'axe de l'engin Ces ailes généralement de section profilé sont placées dans la section de l'engin volant à un emplacement déterminé o elles occupent une partie importante de la section. Les espaces disponibles, à l'intérieur d'un engin volant, étant de plus en plus limités du fait du nombre important et de la taille de certains modules qu'il faut Insérer dans l'engin volant pour augmenter ses performances, il est indispensable de diminuer le volume de certains éléments pour faciliter l'intégration de ces modules. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un profil d'aile ayant la même fonction que précédemment, à savoir la stabilité et la manoeuvrabilité de l'engin, mais, dont la mise en place dans la section de l'engin volant, permet un gain de place important en augmentant l'espace disponible pour les autres modules. L'objet de l'invention est une aile déployable pour un engin volant, articulée par des moyens d'orientation permettant au cours du déploiement de ladite aile de passer d'une position repliée dans laquelle un axe YY' selon l'envergure de l'aile est parallèle à un axe XX' dudit engin volant, à une position déployée dans laquelle l'aile est située dans un plan radial de manière à ce que le profil de l'aile soit parallèle à l'axe dudit engin volant, aile caractérisée en ce qu'elle comporte deux faces ayant chacune une forme galbée dans un plan perpendiculaire à l'axe YY', la concavité de chacune des deux faces étant orientée dans un même sens vers l'intérieur de l'engin volant en position repliée, de façon à être positionnée dans la section dudit engin dans un volume restreint. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins joints, parmi lesquels: la figure 1 est une vue d'un engin volant équipé d'ailes déployables selon l'invention servant au pilotage et guidage de l'engin et sur lequel les ailes passent de la position repliée à la position déployée; la figure 2 est une vue en coupe transversale selon un axe FF lorsque les ailes déployables selon l'invention sont en position repliée le long du corps de l'engin volant; la figure 3 a est une vue d'une aile selon l'invention, positionnée sur le corps de l'engin volant et servant au guidage de l'engin; la figure 3 b est une vue du profil d'une aile selon l'invention; la figure 4 a est une vue d'un moyen d'orientation équipant chacune des ailettes selon l'invention; la figure 4 b représente le même moyen d'orientation de la figure 4 a équipé d'un moyen de contrôle. La figure 1 est une vue d'un engin volant 1 équipé par exemple, d'une part d'ailes déployables 2 selon l'invention positionnées, par exemple, au milieu de l'engin et servant au guidage de l'engin 1 et d'autre part, d'ailettes déployables 3 positionnées, par exemple, sur la partie arrière de l'engin pour assurer le pilotage et la stabilité de l'engin Les matériaux constituant chaque aile et chaque ailette ont, par exemple, une structure plastique, tous les autres matériaux étant utilisables Les ailes déployables 2 et les ailettes déployables 3 sont positionnées, avant déverrouillage d'un système d'éjection, contre le corps de l'engin volant 1 et sont représentées en A, B et C en position rabattue. Les ailes 2 et les ailettes 3 sont montées pivotantes par rapport au corps de l'engin volant autour de moyens de rotation Ces moyens de rotation sont, par exemple, constitués, pour le déploiement des ailes 2, dtun premier bras oblique 4 par rapport à l'axe longitudinal XX' de l'engin volant: ce bras 4 est fixé, dans un mode de réalisation, à une extrémité 5 de l'aile 2 et s'encastre, par exemple, dans un corps fixe non représenté dont l'axe est incliné par rapport à l'axe longitudinal XX' Dans un autre mode de réalisation comme celui représenté sur les figures 4 a et 4 b, un bras oblique 4 ' est fixé par exemple sur un deuxième corps fixe 6 ayant un axe central ZZ L'aile 2 comporte alors, à son extrémité inférieure 5, une échancrure de forme cylindrique dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du bras oblique 4 pour permettre l'encastrement de l'aile 2 dans le deuxième corps fixe 6 Un système auto-bloquant, non représenté, est également prévu sur le deuxième bras oblique 4 ' pour éviter, à l'ouverture de l'aile 2, un arrachement de cette dernière Ce deuxième corps fixe 6 est, positionné de manière à ce que son axe ZZ soit perpendiculaire à l'axe longitudinal XX de l'engin volant Des moyens de contrôle 7, par exemple, mécanique et électrique, peuvent réguler l'ouverture des ailes 2 pour optimiser les performances de l'engin volant et pour éviter la détérioration des ailes 2 ou des moyens de fixation de ces ailes 2. Le bras 4 permet ainsi d'amener l'aile 2 ayant un axe central YY' selon l'envergure de l'aile, de sa position rabattue parallèle à l'axe longitudinal XX', à sa position déployée o l'axe YY' de l'aile 2 est perpendiculaire à l'axe longitudinal XX' Ce système d'ouverture pour les ailes 2 permet d'obtenir une envergure d'ailes relativement Importante ce qui augmente considérablement la qualité du pilotage de l'engin volant 1. D'autres moyens d'ouverture peuvent être utilisés En effet, il existe des moyens d'ouverture selon deux axes perpendiculaires, l'un permettant un déploiement de l'aile dans un plan contenant l'axe longitudinal de l'engin, par exemple, d'un angle de 9 Q O et l'autre assurant une rotation de l'aile autour de son axe, par exemple, d'un angle de 900 pour se positionner dans la position représentée à la figure 1. Au cours de la phase suivant le tir de l'engin volant, par exemple, d'un canon, un système d'éjection maintenant les ailes 2 et les ailettes 3 contre le corps de l'engin volant est déverrouillée et autorise le déploiement de ces ailes et de ces ailettes Nous nous intéresserons plus particulièrement, au cours de la suite de la description, au déploiement des ailes 2 servant à créer une portance aérodynamique de l'engin volant 1. Sur la figure 1, on peut suivre la progression du déploiement des ailes 2 En effet, différents états intermédiaires sont représentés entre la position rabattue des ailes (positions A et B) et la position déployée de ces mêmes ailes (respectivement positions E et D) Chaque aile 2 possède deux faces Une première face 8, en position repliée, est directement en contact avec le corps 10 de l'engin volant 1 Une deuxième face 9, placée en vis-à-vis de la première face 8 a, par exemple, la même taille et une forme semblable à la première face 8 Le profil galbé réalisé par la mise en contact des deux faces peut être obtenu, par exemple, par injection plastique ou moulage ou - forgeage Une description plus détaillée de chacune des ailes 2 est représentée sur les figures 3 a et 3 b Chaque aile 2 possède une configuration presque rectangulaire lorsqu'elle est représentée vue de dessous selon l'axe YY' de l'aile 2 comme illustré sur la figure 3 a En effet, une aile 2 est constituée, par exemple, de quatre côtés désignés 13, 14, 15 et 16 Les côtés 13 et 15 ont une envergure identique et les côtés 14 et 16 ont une section légèrement différente En effet, si le côté 13 est parallèle, sur toute la longueur, à l'axe YY' de l'aile, le côté 15 comprend deux parties, une première partie 18 parallèle à l'axe YY' et une seconde partie 17 légèrement oblique limitant la surface de l'aile 2 Cette seconde partie 17 a été réalisée pour éviter, lors du déploiement des ailes 2, un chevauchement des ailes 2 pouvant entraîner une détérioration des ailes Sur la figure 1 les ailes 2 fixées, par exemple, sur une partie fixe 19 ont leur configuration qui est alternée en position repliée de façon à ce que les concavités soient aussi alternées en position déployée de manière à minimiser le couple de roulis. Dans un tel cas, les ailes sont fixées deux par deux et, sur un engin volant, on place un nombre pair d'ailes 2, par exemple, on utilise six ailes galbées Toutefois, il est possible de positionner un nombre impair d'ailes 2 par exemple, en utilisant, par exemple, une bague sur laquelle sont fixées les ailes 2 par des systèmes d'encastrement connus; cette bague est, par exemple mobile autour du corps de l'engin volant 10 ce qui évite le couple de roulis exercé par l'une des ailes qui n'est pas couplée Chaque aile 2 comportant la première face 8 et la deuxième face 9 a une envergure, par exemple, de longueur L et une corde définie comme étant la distance entre les points A et B, par exemple, de longueur 1 Sur la figure 3 b les deux faces 8 et 9 ont une forme, par exemple, galbée c'est-à-dire que les deux faces 8 et 9 ont respectivement des concavités 11 et 12 positionnées dans un plan perpendiculaire à l'axe YY' de l'aile 2, orientées tous les deux dans le même sens et dirigées, en position rabattue, vers l'intérieur de l'engin volant 1 pour que chacune des ailes épouse la forme circulaire du corps 10 dudit engin volant en évitant tout dépassement, lorsque les ailes 2 sont repliées du prolongement de l'enveloppe avant 13 de l'engin volant 1 représenté par des pointillés sur le schéma de la figure 1 La surface limitée par les deux faces 8 et 9 et positionnée dans un plan perpendiculaire à l'axe YY' de l'aile est appelée profil de l'aile; ce profil est représenté sur la figure 3 b par la référence 20. Sur la figure 2, on peut voir une coupe transversale selon un axe FF de l'engin volant représenté à la figure 1 avant le déploiement des ailes Dans cette représentation six ailes galbées 2 sont positionnées, par exemple, sur la périphérie du corps 10 de l'engin volant dont les pointillés représentent la section de l'enveloppe avant 13 de l'engin volant 1 Les ailes 2 sont maintenues dans la position repliée par un système d'éjection libérant les ailes au cours de la phase suivant le lancement de l'engin volant; ce système d'éjection connu n'est pas représenté sur la figure 2 Ce système permet, avant son déverrouillage, d'appliquer les ailes 2 contre le corps 10 de l'engin volant pour éviter que les effets aérodynamiques ne perturbent l'engin volant D'autre part, grâce à la forme galbée des ailes 2, l'emplacement qu'elles occupent limite l'encombrement de la section du corps 10 de l'engin volant ce qui permet, par exemple, le transport d'une charge militaire plus importante et par conséquent augmente considérablement les performances de l'engin volant. L'invention n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et décrit ainsi qu'à l'application qui n'a été choisie qu'à titre d'exemple; elle peut s'appliquer sur tous les systèmes utilisant des ailes déployables de grandes envergures nécessitant un faible encombrement mais aussi sur tous les systèmes utilisant des ailettes déployables. REVENDICATIONS 1 Aile déployable pour un engin volant ( 1), articulée par des moyens d'ouverture permettant au cours du déploiement de l'aile ( 2), de passer d'une position repliée dans laquelle un axe central YY' de l'aile selon l'envergure de l'aile ( 2) est parallèle à l'axe dudit engin ( 1), à une position déployée dans laquelle l'aile ( 2) est située dans un plan radial de manière à ce que le profil de l'aile ( 2) soit parallèle à l'axe de l'engin, aile caractérisée en ce qu'elle comporte deux faces ( 8, 9) ayant chacune une forme galbée dans un plan perpendiculaire à l'axe YY', la concavité de chacune des deux faces ( 8, 9) est orientée dans un même sens vers l'intérieur de l'engin volant ( 1) en position repliée, de façon à être positionnée dans la section dudit engin volant ( 1) dans un volume restreint. 2 Aile déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture sont constitués d'un premier bras oblique ( 4) positionné à une extrémité ( 5) de l'aile ( 2), ce bras ( 4) s'encastrant dans un premier corps fixe lié au corps ( 10) de l'engin volant ( 1). 3 Aile déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes déployables positionnées à la périphérie du corps ( 10) de l'engin volant sont au nombre de six et sont fixées à une partie fixe ( 19). 4 Aile déployable selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ailes déployables s'ouvrent deux à deux dans un sens opposé de manière à minimiser le couple aérodynamique de roulis dans le cas o le nombre d'ailes est pair. Aile déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes déployables sont positionnées à la périphérie du corps de l'engin sur une bague mobile autour du corps de l'engin et en ce que le nombre d'ailes est impair. 6 Aile déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture sont constitués d'un deuxième bras oblique ( 4 ') positionné sur un deuxième corps fixe ( 6) lié au corps ( 10) de l'engin volant et dans lequel s'encastre l'extrémité Inférieure ( 5) de l'aile ( 2) contenant une échancrure permettant la fixation de l'aile ( 2) au deuxième corps fixe ( 6). 7 Aile déployable selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture sont constitués de deux axes perpendiculaires.