Brevet FR2669297A1 — publié le 19920522

Description La présente invention concerne un procédé de pilotage destiné à rendre possible le carénage intégral d'ULM à système de pilotage pendulaire. L'ULM pendulaire, tel qu'il existe à l'heure actuelle, ne permet pas de carénage intégral du fait que ce système, basé sur le principe du déplacement du centre de gravité de l'appareil à travers une articulation unique assurant 4 degrés de liberté, nécessite l'utilisation d'une barre de contrôle et de deux montants constituant un trapèze, devant permettre au pilote de pouvoir librement déplacé le centre de gravité nécessaire à ce type de pilotage.Du fait que l'ULM pendulaire est généralement consitué d'une aile delta à voilure souple sous laquelle vient s accrocher un chariot motorisé, les câbles reliant l'avant, l'arrière et le milieu des bords d'attaque aux extrémités inférieures du trapèze précité, empêche toute possibilité de carénage intégral. Les inconvénients majeurs de cette impossibilité sont les suivants: - Entre 120 et 130 kilomètres/heure en palier qu'atteignent les meilleurs appareils actuels, le vol est insoutenable sans combinaison et casque intégral à cause du vent, du froid et de bruit. - Le trapèze, le buste du pilote, le moteur à l'air libre constituent une importante augmentation de la trainée parasite. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. ll consiste en effet à remplacer le trapèze, qui est en liaison directe avec l'aile delta, par un manche de pilotage classique permettant une manipulation de l'aile delta dans les sens du tangage et du roulis, les systèmes de transmission étant les suivants: - En tangage : la figure 1 représente une vue de profil de 1'ULM, dans la quelle apparaît un des premiers principes de l'invention, qui consiste à relier la partie inférieure du manche de pilotage (1) aux extrêmités avant (2) et arrière (3) de l'aile delta (4), cette partie inférieure du manche étant elle-même équipée d'un système de démultiplication qu'il est possible d'observer dans la figure 3. Ce système de démultiplication a pour vocation d'emplifier la traction du câble (5) suivant un poussé ou un tiré du manche, et cela afin de minimiser l'amplitude du mouvement exéctué. Dans cette configuration, les câbles avant et arrière viennent coulisser dans des poulies de renvoi, fixées aux extrêmités avant et arrière du chariot (6) et cela ce telle façon que: - Le câble passe entre le moteur et l'hélice. - La longueur de câble tiré dans une manoeuvre soit égale à la longueur de câble libéré dans cette même manoeuvre, et cela afin que la tension du câble de transmission soit constante. Ce premier procédé a pour but de modifier l'incidence de l'aile delta suivant si le pilote désire monter ou descendre. - En roulis : la figure 2 représente une vue de face de 1'ULM dans laquelle apparaît le deuxième principe de l'invention. Sachant que le pilotage en roulis d'un appareil pendulaire s'obtient en exploitant un effet secondaire qui consiste à provoquer une déformation de la voile en augmentant la charge sur une aile qui se vrille et agit comme un aileron (figures 8, 9, 10), sachant également que pour améliorer cet effet de déformabilité différencielle droite/gauche de la voile (22), les ailes delta actuelles possèdent une transversale (7) flottante (tube articulé reliant les bords d'attaque entre eux et garantissant l'ouverture et l'étarquage de l'aile delta) c'est-à-dire une transversale n'étant pas reliée à la quille centrale (8), l'invention numéro 2 consiste à inverser ce phénomène de déformation de voile et à faire en sorte de pouvoir permettre au pilote de provoquer cette déformation, et cela par l'intermédiaire du manche se trouvant à l'intérieur du carénage. Pour ce faire, l'invention consiste dans un premier temps à reconstituer le trapèze cité précédemment et cela en l'intégrant à la structure de l'appareil afin de ne pas modifier les caractéristiques initiales de l'aile delta. Pour cette reconstitution, il faut fixer en haut de la potence principale (9) un tube d'aluminium de grande résistance (10). I1 faudra ensuite fixer un autre tube d'aluminium à l'endroit où l'on souhaite disposer le manche de pilotage (11) puis ensuite relier les deux extrêmités du tube supérieur aux deux extrêmités du tube inférieur à l'aide de deux tubes en aluminium qui travailleront en compression (12). Sur le cube de Teflon (marque déposée) (20) dans lequel la quille passe et sur lequel la jonction aile/chariot se fait, il faudra fixer une pièce métallique (21) dans laquelle les deux câbles de traction viendront en butée. Ces deux câbles remonteront du manche de pilotage, dont la partie supérieure (figure 7) est équipée d'un volant (23) reliée par un axe de rotation(25) à une pièce métallique en forme de demi-cercle (24), aux extrêmités de laquelle (26) seront fixés les câbles et dont le bord sera aménagé d'une gorge destinée au guidage des câbles (27). Dessous cette pièce, et dans l'alignement de ses extrêmités, il sera soudé deux pattes (28) destinées à recevoir l'arrêt de gaine (29) du câble de transmission. La figure 3 fait apparaître de face une troisième invention dont l'objet est la partie inférieure du manche de pilotage. Celui-ci étant constitué de deux montants métalliques (13) disposés de part et d'autre du longeron principal (14) et traversés par le tube inférieur (11) cité précédemment et servant également d'axe de rotation du manche. Le montage se fera de préférence sur roulement à billes (15). La liaison des deux montants métalliques se fera, dans un premier temps, par la soudure d'une petite traverse métallique (16) entre les deux par ties inférieures de ces montants. Dans un deuxième temps, cette liaison se fera par un axe (31) reliant les deux montants (13) sur lequel une biellette (17) pivotera et dont la partie supérieure sera fixée sur un axe d'articulation (18) dans une pièce métallique en forme de U (19), elle-même fixée sous le longeron principal (14) du chariot.Ce procédé permettra d'amplifier le mouvement en tiré et poussé (figures 4, 5, 6) du tangage. La description de chacun des éléments étant terminée, l'implication des uns sur les autres est la suivante : pour le pilotage en roulis, deux câbles (27) relieront à travers des gaines (29), les deux extrêmités de la pièce en forme de demi-cercle (24), au boulon (30) destiné à assurer la liaison des pièces d'articulation des deux demies transversales flottantes (7). Vu de face, le câble remontant à droite sera fixé au boulon de gauche et vice versa afin de permettre une déformation conforme aux désirs du pilote. Ces deux câbles descendront le long du manche jusqu'à l'articulation de celui-ci, puis suivront le long du tube de rotation du manche, avant de remonter vers l'aile en suivant les tubes verticaux de compression. Deux variantes sont possibles pour le pilotage en roulis de 1'ULM: 1) Les deux câbles reliés au volant pourront actionner deux gouvernes verticales situées aux deux extrêmités latérales de l'aile, et montées en pivot sur le bout des bords d'attaque. 2) Les deux câbles reliés au volant pourront actionner deux panneaux de freinage (spoiler) situés au centre des deux demies ailes et fixés entre deux lattes du profil d'extrados. Les deux câbles latéraux de l'aile delta (9) seront reliés aux extrêmités du tube sur lequel le manche pivote, en prenant soin que ceux-ci soient en alignement parfait avec l'axe de rotation de la jonction aile/chariot, et cela pour éviter des tensions intempestives lors des variations d'incidence. Ces câbles devront également conserver un mou suffisant nécessaire au dièdre de l'appareil en vol. Ce procédé permettant donc un pilotage total par un simple manche, il est maintenant possible de disposer autour du pilote un carénage intégral totale ment hermétique et dont le coefficient de pénétration se verra améliorer par une forme en obus particulièrement aérodynamique. D'autre part, ce procédé de pilotage par manche étant parfaitement centré, il sera possible de l'adapter à un pilotage biplace en côte à côte, les deux pilotes se trouvant de part et d'autre du centre de rotation du manche et par un système de renvoi pourront chacun disposer d'un manche de pilotage. Revendications 1) Dispositif pour permettre le carénage intégral d'un ULM équipé d'une aile delta à voilure souple et à pilotage pendulaire caractérisé en ce qu'il comporte un manche de pilotage (1) pour manoeuvre l'aile delta (4) dans un mouve ment de tangage et de roulis. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'action sur le mouvement en tangage est obtenu par la liaison des extrêmités avant (2) et arrière (3) de la quille (8) de l'aile delta (4), à l'extrêmité inférieure du manche de pilotage (1), liaison faite par un câble (5) coulissant dans les gorges de deux poulies (6) situées aux extrêmités avant et arrière de la poutre principale (14). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'action sur le mouvement en roulis est obtenu par la manipulation d'un volant de pilotage (23) fixé sur la partie supérieure du manche (figure 7) et relié à une pièce métallique en forme de demi-cercle (24) et aménagé sur son flanc d'une gorge des tinée à recevoir les câbles (27) de transmission qui eux-mêmes passent dans une gaine prise en butée entre la patte du manche (28) et la pièce de quille (21). Cet ensemble permet d'exercer une traction sur les câbles gainés reliés au boulon (31) de fixation des plaques de jonction des deux demies transversales flottantes situées sur l'aile delta (7). Cette traction a pour but d'engendrer une déformation de la voile qui se vrille et agit comme un aileron (figures 8, 9 et 10). 4) Dispositif selon la renvendication 2 caractérisé en ce que la partie inférieure du manche de pilotage (figure 3) est consituée d'un système d'amplification de mouvement comprenant une biellette centrale (17) fixée en son sommet dans une pièce d'articulation (19) par un axe (18) et traversée un peu plus bas par un autre axe (31) reliant les deux montants (13) du manche de pilotage. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la forme aérodynamique et hermétique du carénage intégral. 6) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par la possibilité d'utiliser le système de traction de câble généré par le volant de pilotage en roulis, pour manoeuvrer deux gouvernes situées aux extrêmités de l'aile delta. 7) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par la possibilité d'utiliser le système de traction de câble généré par le volant de pilotage en roulis, pour manoeuvrer deux panneaux de freinage (spoiler) situés au centre des demies ailes de l'aile delta. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la possibilité d'aménager un tel ULM pour un équipage bi-place en côte à côte.