Brevet FR2650553A1 — publié le 19910208

La présente invention a pour but la réalisation d'un aéronef à portance dynamique, léger et de pilotage très simple. De plus, les appareils réalisés selon l'invention sons de fabrication très facile, et, très surs d'emploi. Une des caractéristiques, selon l'invention de ces engins, est leur compacité au sol, ce qui facilite leur parquage, et, évPntuellement leurs déplacements tractés, portés, ou autonome sur les voies de circulation réglementées, (route, ect..). La caractéristique principale de l'invention consiste en l'utilisation, pour voler, d'une voilure développable, et, escamotable automatiquement à la demande. Il existe déjà, et, depuis longtemps des dispositifs de vol qui utilisent, soit des cerfs-volants, soit, plus récemment des parachutes directionnels. Ces appareils ont fait leurs preuves, mais pêchent de plusieurs manières Leurs mises en oeuvre est assez fastidieuses ; le déploiement de leurs voilures demandant une intervention humaine ( manuelle) qui rebute un utilisateur professionnel~qui recherche le minimum de manoeuvres à effectuer pour préparer son vol.De plus, le pilotage de ces engins, qui sont obligatoirement pendulaires, par action sur les suspentes de la voilure est à réaction lente, totalement incompatible à des vitesses relativement élevées ( entre 100 et 200 km/h). Des appareils volants réalisés selon l'invention ne présentenF5pas ces inconvénients: Le déploiement et l'escamotage de la voilure se fait automatiquement pendant le roulage de l'appareil. Ce déploiement de la voilure portante se faisant automatiqùement permet donc aussi de faire varier, en vol, la surface portante, l'incidence de vol de cette surface, permettant ainsi 'de faible facteur de charge au décollage et en vol lent, et, le contraire, avec gain sur la trainée en vol rapide. Les possibilités de ces avantages, conséquence des caractères propres de l'invention, seront mieux percues grace aux figures ci-jointes. La figure 1 montre le principe d'un aéronef à aile parachute conforme à l'invention, avec repliement du parachute sur une aile - plate-forme. La figure 2 montre, vu de face, une section de l'aile parachute, avec ses entrées d'air auto-réglables en fonction de la vitesse. La figure 3 montre l'aile- parachute, vuede profil droite, et la répartition de ses suspentes,et, de face. La figure 4 montre 1L disposition du moteur ( à titre d'exemple non limitatif), avec le principe d'entraînement par le moteur des cabestans d'enroulage des suspentes de la voilure. La figure 5 montre le principe du pilotage tangage-roulis du parallélogramme déformable faisant varier le point de pendulage de l'appareil. La figure 6 est une vue de face ( en coupe) d'une version mixte d'aile conteneur rigide et d'aile-parachute rétractable partiellement et totalement.La figure 6 montre également une coupe de côté de l'aile-conteneur. La figure 7 est une coupe longitudinale d'une voilure, conforme à l'invention, réalisée à partir d'ailes-cerfs-volants pouvant s'emboiter l'une sur l'autre de façon à offrir, à toutes configurations un profil aérodynamique à épaisseur et corde variables. La figure 8 montre le détail du brûlage inter-ailes-cerfs-volants en position déployée. Un aéronef conforme à l'invention, mais non limitatif dans les réalisations, comprend figure 1 : un fuselage ( 1) équipé classiquement d'une dérive mobile verticale (2) de lacet, et, par exemple de deux ailerons fixes, en V inversé (3), articulés et rappelés élastiquement en (4). Ces ailerons portent des roulettes folles (5). Une roulette avant(6) à débattement limité élastiquement dans le plan horizontal complète le train d'atterrissage de l'appareil qui peut, ainsi prendre des vents de travers. Le moteur (7) se trouve, par exemple logé dans un carénage (8), monté sur au moins deux mats (9) qui relèvent donc le point de traction de l'hélice (10) Figure 1 et 4. Conformément à l'invention il est possible de monter deux moteurs sur deux mats (9) présentant entre eux un angle de 900 à 1200 selon la taille de l'hélice, et, la hauteur désirée de son point de poussée. Sensiblement au voisinage du centre de gravité du fuselage(l) en ordre de vol ( avec pilote et charge éventuelle) se trouve le centre d'une aile-plate-forme (11) à bords relevées vers le haut et articulée grâce à Aes cardans 2 axes ( tangage-roulis) (12) et des mats ( profils eventuellement) (13) (au moins 3 ) par rapport au fuselage (1). Cette aile-plate-forme (11) est percée d'au moins deux fentes (14) munies éventuellement de rouleaux sur leurs bords intérieurs. Ces fentes (14) servent au passage des deux fois deux groupes de suspentes de la voilure, lors de leur escamotage dans le fuselage quand la voilure parachute (15) Figure 1 et 3 est repliée sur l'aile plateforme (11). Quand les fentes (14) sont en nombre et disposées comme Figure I, le fuselage (1) est, par rapport à son roulis, tel qu'un pendule composé ; il rend sa voilure (15) insensible à une variation de la charge sur l'axe-roulis sauf si on y ajoute les tendeurs (26). Quand ces mêmes fentes (14) sont réparties en deux rangées parrallèles à distances égales de celles des mats (12) de devant ou de derrière, l'inclinaison en roulis par charge du fuselage (1) induit la voilure (153. Bien entendu, et, conforme à l'invention, toutes les solutions intermédiaires sont possibles. La Figure 5 détaille le mécanisme du pilotage de l'aile-plateforme (11), représentée par le rectangle indéformable A B C D. Des cables (16) frappés à un endroit adéquatusur les mats (13) se croisent, et, sont renvoyés vers l'avant grâce aux poulies (17), et, sont liées à des pédales(18) maintenues en avant par des dispositifs élastiques (19). Des dispositifs élastiques réglables en vol (20) tirent en sens inverse les mats avant (13). Quand les tensions de (20) équilibrent les tensions de (19), le parallélépipède déformable formé par A B C-D et les mats (13) se trouve être rectangle ; c'est le point zéro. Si l'on appuie sur les deux pédales (18), on déforme le parallélépipède déformable, amenant A B C D vers l'avant.Si l'on appuie que sur une seule pédale (18), en relachant l'autre, on déforme le parallélépipède du côté de la pédale enfoncée. Un réglage adéquat des dispositifs élastiques (20), permet d'avoir le mouvement arrière de A B C D quand on relâche la pression sur les deux pédales (18). On obtient ainsi un pilptage tous-azimuts du centre de gravité par rapport au centre de portance : très simple, uniquement par les jambes, donc avec le plus de force : ceci est une caractéristique de l'invention. La gouverne de lacet est misse en action, soit par un manche à balai, pouvant servir sur son autre axe de manette des gaz, soit par une portion de volant. Le larguage, le repliage et, la variation d'incidence de l'aileparachute (15) se font grâce aux dispositifs montrés Figure 4, à titre d'exemple non limitatif de l'invention. Le moteur propulsif (7) entraine par un arbre (25), grâce à une boite deltransfert (21), des embrayages électromagnétiques à poudre (23) ( type "Warner" par exemple) qui peuvent, quand ils sont excités entraîner des poulies d'enroulement de cables (22). Ces poulies (22) sont, au moins, au nombre de 2 : quand elles ne sont pas entrainées par les embrayages (23), elles restent bloquées par des freins électromagnétiques (24) Cdu même type que 23). La Figure 4 montre une configuration à trois poulies servant à enrouler, dérouler ensemble ou séparément les filins avant et arrière Figure 3 rassemblant les suspentes de la voile-parachute (vis). La troisième poulie enroule un filin lâche qui, quand la voilure (15) est déployée zigzague grâce à des anneaux sur toute la surfacé de (15), permettant le serrage final de la voilure quand on la replie. Ce dispositif à très grande puissance ( celle donnable par le moteur de propulsion de 50 à 90 chevaux) de manoeuvre de la voilure souple (15) permet des vitesses d'exécution très rapides, avec une grande sûreté le fait que les embrayages (23) aient un couple réglable par la tension appliquée permet d'éviter des tractions brutales ( surtout en fin d'enroulement) pouvant casser les suspentes. Ceci est une caractéristique de l'invention. On peut donc aussi, à tout moment, en vol, faire varier la distance entre le fuselage (1) et la voilure (15), ainsi que l'incidence de cette dernière. Ceci est une caractéristique de l'invention. Le calage en bonne position, aux extrémités des fentes (14) de l'aile (11) des suspentes de la voilure (15) se fait grâce à des élingues(26), terminées par un anneau, qui en fin de déploiement de (15) vient buter sur une boule ( par exemple) fixée sur les suspentes AVet AR. La voilure repliable,montrée Figure 6 à la particularité, selon l'invention, d'être à envergure variable. Une partie de la suface portante totale est constituée par un conteneur-aile (30) relié par 4 élingues au moins au parallélépipède de commande déjà décrit.L'aile-parachute de la Figure 2 est séparée en deux et, ses sections cloisons (27) sont rigides : elles se terminent par un profilage (29) d'inclusion, légèrement divergent, par rapport à l'axe de vol afin de faire sortir les alvéoles de l'aileparachute, par effet aérodynamique ( comme des panneaax de chalut). L'aile (15) peut être réintroduite dans son conteneur (30) en tirant des élingues (28), passant,par-exemple non limitatif à travers les cloisons à bords rigides (27) et, en étant fixées aux carénages (29). Ces carénages sont liés au parallélepipède de commande par les mêmes suspentes que dans la version Figure 1. Toutefois, les cloisons interballonnets (27) ne sont reliées à la plate-forme de commande que par une élingue Figure 2. Les élingues de ces cloisons coulissent dans une fente transversale du conteneur (30) quand l'aile-parachute se déploie, ou se replie. En position repliée, l'ensemble conteneur aile (30) et aile souple (15) enclose, repose sur le parallélépipède déformable de commande ( des patins amortisseurs sont évidemment prévus). Le pilotage se fait, comme dans le cas de la Figure 1, avec en plus possibilité de varier l'incidence. Bien entendu, selon l'invention, il est possible, dans les deux cas, la voilure étant établie en vol, de larguer une deuxième voilure au moins, guidée par des anneaux d'extrémité, et des passages de suspentes sur les suspentes de la premiere voilure. Les Figures 7 et 8 montrent une variante de l'invention caractérisée en ce que l'aile souple, à envergure variable, est remplacée par une série de petites ailes-cerfs-volants, munies d'une kau moins) dérive de stabilisation (32) et de fentes (31). Ces ailes (33) sont profilées de façon à, lorqu'elles sont empilées, reformer, à tout moment une aile profi-lée, dont la corde et l'épaisseur est donc variable des des nervures en élastomères, mises longitudinalement évitent le "collage" entre ailes et amortissent les chocs à l'empilage. Le pilotage est le même que préeedemment. Les appareils selon l'invention sont destinés aux mêmes emplois, et, avec des performances de vitesse meilleures que les autogyres. REVENDICATIONS 1- Aéronef voilure-parachute caractérisé en ce que les supsentes qui .Lent le parachute à la nacelle motrice et d'équipage sont pilotes aux pieds par un ensemble parallélépipédique déformable A B C D, constitué principalement par un profil en aile à bouts retournés faisant réceptacle de l'aile-parachute repliée. 2- rallélépipède déformable selon la revendication 1 caractérisé in ce que ses déformations transversales et latérales sont effectuées grâce à deux pédales (18) entrainant des élingues (16) qui se croisent après un renvoi par des poulies (17) avant d'attaquer les piats verticaux AV ou AR du parallélépipède. Parallélépipède défor amble caractérisé en ce que quatre ressorts (19) et (20) ( ceux ci réglables en vol) ]e maintiennent au " zéro" voulu et pour les deux (20) le ramènent en arrière le cas échéant. 3- Aéronef selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le repliement de la voilure (15) est effectué par l'intermédiaire d'un arbre (25) et d'une boite transfert (21), débrayable ou non, pilotant grâce à des embrayages électromagnétiques à poudre (23) et des freins (24) de même type un ensemble de trois poulies au moins, enrouleuses des suspentes de (15). 4- Voilure (15) pilotée suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que la voilure gonflable (15) est en deux parties, pouvant se loger, repliée dans une aile conteneur (30), et, pouvant être éjectée de ce dernier grâce à des profils à portances latérales (29) situés à ses extrémités. 5- Voilure selon les revendications 2, 3 et 4 équipée d'une voilure supplémentaire, au moins, se guidant par des anneaux et des oeillets coulissant sur les suspentes de la voilure principale (15). 6- Aéronef selon les revendications 1, 2, et 3, caractérisé en ce que sa voilure est composée de plusieurs ailes-cerfs-volants (33) munies de dérives (32) et de profils tels que leur empilage reconstitue, quelque soit leur nombre une aile de profil aéro- dynamique à corde et largeur variable. Des fentes (31) et des rails d'élastomère dans le sens du vol empêchent le "collage".