Brevet FR2681833A1 — publié le 19930402

Système hypersustentateur,facilitant les décollages et les atterrissages des mobiles aériens La mécanique des fluides nous apprend que si on double la. vitesse d'un mobile aérien,on quadruple la force de sustentation de ses éléments porteurs,et également sa traînée. Quand on sait que la vitesse en vol de croisière des avions est plus du double de la vitesse de la vitesse de décollage on constate,qu'il y a ou trop de surface portante en vol de croisière, ou trop peu pour les atterrissages,obligeant à des prises de terrain rapides ,donc dangereuses. Afin de diminuer la vitesse d'atterrissage des avions,et de décoller le plus rapidement possible,donc également à faible vitesse, il est indispensable d'obtenir des forces portantes momentanément très élevées. On a donc imaginé d'associer à l'aile, des dispositifs auxiliaires qui ont pour but d'augmenter artificiellement la portance de l'aile, lorsque cela est nécessaire, d'oû le nom de dispositifs hypersustentateurs attribué à ces organes. La présente invention est un tel système hypersustentateur. Dans ce but, on a prévu d'utiliser l'effet de fente d'aile associé avec un volet d'intrados classique, et cet ensemble fente arrière-volet d'intrados, est placé le plus possible vers l'arrière de la corde de l'aile, de manière à influencer la plus grande partie de la surface dorsale qu'il se pourra.La fente est orientée obliquement de haut en bas, et d'avant en arrière, de sorte que la paroi avant de la fente, qui relie, venu de construction, les revètements extrados et intrados, est en position oblique et forme une solution de continuité avec le volet d'întrados,quand il est baissé, et la paroi haute ou arrière, est formée par le revetement d'extrados de l'aile, l'ouverture dorsale de la fente d'aile, est commandée par un volet dit d'extrados, qu'on ouvre en relevant son bord d'attaque, qui se trouve face à la trajectoire, pour l'utilisation en hypersustentation, il est naturellement escamotable en vol, l'ensemble est complété par un bec de sécurité dont l'action accélératrice de la nappe d'air, passant sur l'extrados d'une aile , est parfaitement bien connue,il est, bien sûr escamotable en vol.Le volet d'intrados est installé comme les volets classique, et en figuration vol, il forme l'in trados de la partie intéressée de l'aile. Pour éviter des turbulences dans la fente, la partie arrière des nervures sont à âme pleine sans trou d'allègement, toutefois ces nervures renforées là où dans la normale, elles supporteraient le revètement d'intrados. Le fonctionnement de l'invention est le suivant: Quand un avion s'élance pour le décollage, sa vitesse engendre sur ses sur faces portantes, une force de sustentation même par vent nul. Quand le pilote juge le moment favorable au décollage, il ouvre simultanément le bec de sécurité et les volets d'extrados et intrados. L'abaissement du volet d'intrados provoquera une dépression dans l'espace compris entre ce volet et le revètement d'extrados de l'aile, cette dépression se communiquera instantanément à l'entrée dorsale de la fente d'aile et agira comme un aspirateur de la nappe d'air passant sur l'extrados. Or cette aspiration sera grandement facilitée par l'eccélération de la vitesse de la nappe d'air, engendrée par l'effet bien connu du bec de sécurité.En ajoutant à la vitesse de cette nappe d'air, vitesse créée artificiellement par l'action du bec de sécurité et celle de l'ensemble fente arrière-volet d'intrados, la vitesse de l'avion , on obtiendra une vitesse de la nappe d'air, relativement à la surface de l'extrados, beaucoup plus grande que la vitesse propre du mobile, et cela provoquera une forte dépression dorsale particulièrement favorable au décollage. Il est évident qu'au décollage, la vitesse s'accélérant, augmentera nettement l'effet dé pressionnaire décrit plus haut, facilitant le décollage même avec une ouverture limitée du volet d'intrados, pour éviter une trop grande augmentation de la traînée ou cx . Cependant, il faut souligner qu'avec le volet d'extrados ouvert, la traînée est beau coup moins élevée pour un angle donné d'ouverture de ce volet.A l'inverse, lors d'un atterrissage, sitôt touché le sol, le pilote en fermant le volet d'extrados, redonnera au volet d'intrados toute son efficécité de freinage. Il est bien évident que ce système hypersustentateur est applicable à tous les mobiles aériens, tels que:Longs ;moyens, cours courriers, à l'aviation d'affaires, de tourisme, de sports et bien sur aux planeurs; il est applicable également aux voilures tournantes, moyennant les trasformations nécessitées par ce système porteur, et il sera employé avec avantage, comme moyen de propulsion en milieu fluide, en remplacement des hélices par exemple, après études des moyens d'adaptations à cet important usage La très forte hypersustentation obtenue, permettra également d'utiliser des moteurs plus lourds au cheval, du type diesel fonctionnant aux combustibles lourds,écartant du même coup les risques d'incendie, et on peut dire que pour les avions légers d'affaires, de tourisme, de sports etc.., qui grâce à cette hypersustentation atterriront très lentement, donc excluant les accidents graves, la sécurité sera alors quasi totale. On pense qu'il sera possible de construire, spécialement à cet effet, des avions de travail capables dans certains cas d'effectuer le travail des hélicoptères, plus chers d'achat et d'entretien. En ce qui concerne les planeurs, planeurs à moteur auxiliaire, et avions légers, on pourra n'utiliser que l'effet de fen te arrière-volet d'intrados, à l'exclusion du volet d'extrados et du bec de sécurité, parce que l'entrée béante dorsale de la fente sur ces engins légers sera de faible surface, et que l'avantage du bec de sécurité sera peut-être moins évident, à cause de leur faible charge allaire.Toutefois, on pense que même pour des avions de taille plus importante, il sera possible de supprimer le volet d'extrados laissant béante l'entrée dorsale de la fente qui serai tout de même de faible surface, mais en gardant, dans ces cas là le bec de sécurité escamotable Un autre avantage des décollages et atterrissages très courts, c'est d'utiliser des terrains de très peu d'étendus pouvant être installés très près des villes, facilitant grandement l'aviation légère, affaires, tourisme, sports, etc.. Au sujet des volets dits d'extrados, il est bien évident qu'en du volet précédemment décrit, on peut utiliser un système de volet formé de panneaux séparés, s'abaissant à l'intérieur de l'aile et venant se plaquer contre la paroi avant 4 de la fente, donc après le longeron d'aile arrière, s'il y en a un. Son frac-. tionnement permettra de placer les panneaux entre les nervures d'aile de manière à maintenir la robustesse de l'ossature de l'aile dans son intégralité. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. En référence à ces dessins : La figure 1 représente une vue en coupe d'un élément porteur d'un mobile aérien, avec le dispositif hypersustentateur présenté en position d'utilisation Où en 1 est représenté le bec de sécurité, en 2 le volet d'extrados, en 3 le volet d'intrados, en 4 la paroi avant de la fente d'aile, en 5 les moyens de liaisons mobiles des volets, charnière piano, ou tout autre système connu, en 6 le revètement d'extrados avec son prolongement arrière servant de paroi arrière de la fent d'aile, et en 7 le revètement d'intrados. La figure 2 montre le volet d'extrados,s'ouvrant en s'abaissant à l'intérieur de l'aile REVENDICATIONS. 1Dispositif hypersustentateur, facilitant les décollages et les atterrissages des mobiles aériens, caractérisé par l'utilisation d'une fente d'aile, disposée à l'arrière de l'aile obliquement de haut en bas et d'avant en arrière, en liaison avec un volet d'intrados, et transmettant à I'extrados, à travers 'épaisseur de l'aile, la dépression engendrée par l'abaissemen volet d'in trados, cela parce que la paroi avant 4 de la fente forme une solution de continuité avec le volet d'intrados quand il est baissé. 2 Dispositif selon la revendication I caractérisé, par l'utilisa tion d'un bec de sécurité éclipsable, et dont l'effet venturi accélérant la vitesse des filets d'air passant sur l'extrados d'une aile est parfaitement connu. 3 Dispositif selon la revendication I caractérisé par la possibi lité d'utiliser au moins deux types de volets d'extrados, l'un extérieur le plus souvent d'une seule pièce, qu'on utilise en relevant son bord d'attaque face à la trajectoire de l'avion l'autre fractionné pour pouvoir l'abaisser entre les nervures d'aile, et dont les panneaux viennent se plaquer contre la pa roi avant 4 de la fente. 4 Dispositif selon la revendication I caractérisé par la possibi lité de n'utiliser, sur les planeurs, planeurs à moteur auxi liaire, et avions légers, que l'effet hypersustentateur de l'ensemble fente arrièrz-volet d'intrados, à l'exclusion du bec de sécurité, et du ou des volets d'extrados.