Brevet FR2648876A1 — publié le 19901228

La présente invention concerne une voilure å surface souple a.eiiorée pour aéronef léger ou pour engin propulsé par une voile. Pour tous les types de voilure b surface souple connus, si la courbure du profil devient trop importante, les filets d'air se decrochent de l'extrados ; de e-e , si l'incidence par rapport au vent apparent devient trop forte, il y a également un décrochage des filets d'air. Ceci peut provoquer une perte de controle de la voilure ainsi qu un accroissement brutal de la trainée. Ces inconvenients sont présents sur tous les types de voilures. ais plus particulièrement sur les voilures à surface souple, du fait de leur déformabilité, de leur soins bon état de surface et surtout de leur courbure très importante et parlois variable. La voilure à surface souple selon l'invention perset de retarder l'apparition du decrochage et donc de garder une voilure anoeuvrable à basse vitesse ainsi que de diminuer la traitée induite par le décrochage partiel de la voilure, notaîsent lorsque la courbure est tres forte. Les voilures à surface souple connues n'utilisent que le vrillage pour retarder le decrochage des extréîités, et aucun dispositit connu ne réduit la traitée aux fortes courhures. La voilure à surface souple selon l'invention utilise le principe de la couche limite turbulente, découvert au début du siècle par l'aérodynamicien allemand C. Weisselberger: si l'on engendre des turbulences dans la couche licite, celles-cl font baisser la pression en surface, ce qui retarde le décollement des tilets d'air. C'est le principe utilise sur les avions par les générateurs de vortex, de petites ailettes étalliques qui engendrent des tourbillons dans la couche licite, ce qui La rend turbulente. Le dispositif selon l'invention est une voilure à surface souple sur laquelle sont fixés des générateurs de tourbillons specialesent adaptés à la nature flexible du matériau constituant l'extrados, et le cas échéant à la courbure variable. La figure 1 représente un parapente aluni d'une voilure (1 > selon l'invention. Sur au oins une laize (2), sont fixés des générateurs de tourbillons (3) speciaux. L'ensemble de la voilure colporte en général plusieurs gbnerateurs de tourbillons (3). Les éléments générateurs de tourbillons (3) peuvent etre répartis sur toute l'envergure ou sur une partie de celle-ci. Ainsi, pour un parapente, ou pourra par exemple les placer sur ou juste en avant des surfaces de coinande pour améliorer l'efficacité de cellesci; si l'on place les générateurs de tourbillons suffisamment prés du bord de fuite, on aura un effet de sustentation avec peu de traînée en deça d'une courbure critique et un fonctionnesent classique au-dela, à partir du soient ou les générateurs se trouvent dans la zone turbulente. Avec un parapente classique, on ne peut accroltre la portance sans freiner fortement ce qui pénalise la perforsance. Les génerateurs de tourbillons peuvent être placés plus prés du bord d'attaque vers les extrèmités pour retarder le decrochage à cet endroit. Les figures 2,3,4 et 5 représentent des odes de réalisation préférenciels de la partie génératrice de tourbillons; pour plus de clarté, ces figures représentent des grossissements de la zane repérée (4) sur la figure 1, vus légèrement en perspective. Les générateurs de tourbillons (3), monoblocs ou non, sont constitués d'une partie active génératrice de tourbillons et d'une partie destinée à la fixation, qui peuvent être confondues. La partie active peut être constituée par n'importe quelle structure non lisse ou proéminente, puisqu'une telle structure engendre des tourbillons. La figure 2 représente un ode de réalisation ou la partie génératrice de tourbillons est contituee par un petit obstacle (5) ou ailette dont la surface, normale à la laize (2), est placée en biais par rapport à l'écoulement de l'air. La géométrie du generateur de tourbillon (3) est adaptée i la flexibilité et å la tension de la laize (2): oins la structure est ferle, plus le profil du générateur (3) est plat. La figure 3 représente un sode de réalisation proche de celui de la figure 2, sais dont la partie (5) est un simple morceau de tissu; elle est alors relevée par la pression de l'air et aintenue en position par une géométrie courbée et/ou par des entraves. La figure 4 représente un iode de réalisation ou la partie génératrice de tourbillons (3) est contituée d'une ou de plusieurs surfaces plus rugueuses que le reste de la voilure. II s'agit d'une piece (6), de tissu ou d'un file en atbriau synthétique, rapportée sur la laize (2), ou qui en replace simplement un morceau. La figure 5 represente un iode de realisation ou la partie génératrice de tourbillons (3) est constituée de plusieurs ailettes (7) groupées sur les mêmes pièces de fixation (8). La partie destinée à la fixation est typiquement constituée par une plaque évidee ou non ou un ensemble de pièces en matériau très leger calla, soudé ou cousu à la laize (2); La figure 6 représente un iode de réalisation ou la partie active (9) est amovible de la partie destinée à la fixation (10) et s'y eiboite. La voilure selon l'invention peut colporter un panachage de générateurs de tourbillons de différents types. La figure 7 représente un planeur ultra-léger dote d'une voilure selon l'invention La figure 8 represente une voilure de bateau ou de planche à voile selon l'invention. Les générateurs de tourbillons peuvent être rapportés sur une voilure à surface souple classique par collage, soudure, couture, ou par une attache amovible du genre velcro. La voilure selon l'invention est destinée aux parapentes, aux parachutes et aux planeurs ultra-legers, iotorisès ou non dont elle améliore les performances et la sécurité d'utilisation, ainsi qu'aux véhicules propulses par le vent, notassent les voiliers et les planches à voile, dont elle améliore les perfor.ances aux allures portantes. REVENDICATIONS 1) Voilure à surface souple (1) caractérisée en ce qu'elle colporte, sur au soins une de ses laizes (2) un ou plusieurs générateurs de tourbillons ou de turbulences (3) 2) Voilure selon la revendication 1 caractérisée en ce que les générateurs de tourbillons (3), monoblocs ou non, sont constitués d'une partie active et d'une partie destinée à la fixation sur la voilure. 3) Voilure selon la revendication 1 caractérisée en ce que les générateurs de tourbillons sont constitués par des pièces de tissu ou de files en eatibre synthétique dont l'état de surface est rugueux, rapportées sur la laize ou replaçant une partie de celle-ci.. 4) Voilure selon les revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que les parties actives des générateurs de tourbillons (3) sont constituées de petits obstacles (5) ou ailettes dont la surface est sensibleient noreale à celle de l'extrados, et présente un angle d'attaque non nul par rapport à la direction des filets d'air. 5) Voilure selon la revendication 4 caractérisée en ce que la partie active (5) des générateurs de tourbillons (3) on eatériau souple. ) Voilure selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les générateurs de tourbillons sont fixés å la voilure par collage, soudure, couture ou par une fixation par crochets et velours connue sous la marque "Velcro". 7) Voilure de parachute, de parapente, de planeur ultra-leger, de bateau, de planche a voile ou de char a voile selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8) Voilure de parachute ou de parapente selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5 ou 6 caractérisée on ce que des générateurs de tourbillons sont placés sur les surfaces de coeiande ou légéroient en avant de celles-ci. 9) Voilure selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la partie active (9) des générateurs de