Brevet FR2729917A1 — publié le 19960802

La présente invention concerne un dispositif de sustentation permettant le décollage vertical d'un véhicule et sa translation dans l'espace avec une mobilité analogue à celle d'un hélicoptère. Le système pales + rotor acwellement utilisé sur les bélicoptères présente en effet plusieurs inconvénients liés d'une part au bruit géoéré et d' autre part àsa relative fragilité imposant une maintenance souvent lourde de oe type de système. Le dispositif selon invention permet de remédier à ces deux inconvénients, consaae à ventiler une aile en forme d'anneau plan à l'aide d'un générateur de vent placé en postiaa cmirsIeI générateur de vent assure un écoulement d'air rapide et constant sur le profil de l'aile et pennet d'atteindre à vitesse nulle de l'ensemble,la vitesse de sustentation de l'aile par soufflage ou par aspiratíon, permettant l'effet de sustentation de l'ensemble. Un système de bras de liaison assure la position relative de l'aile par rapport au générateur de vent quelque soit les mouvements de l'ensemble. Un système de conduit d'air évite les déperditions d'air entre le générateur de veot et l'aile. La manoeuvre de l'ensemble est assurée par des volets de bord d'attaque et/ou de bord de fuite répartis sur l'aile (ou par tout autre système permettant de faire varier la portance de l'aile .) Une action simultanée et equilibrée sur l'ensemble des volets assurera les variations de portance globule de l'ensemble, permettant les variations d'altitudes. Une action déséquilibrée et sélective de catais volets permettra de faire basculer l'aile dans une directioo puis ,par variation de portance globale ,d'assurer les mouvements de translation dans l'espace. selon des modes particuliers de réalisation et d'utilisation: -le profil de l'aile peut être optimisé en fonction du domaine de vol souhaité, -le générateur de vent peut utiliser différents principes tels que hélicoïdal.centrifuge.hélicocentrifue, centripète,hélicocentripète,ou autre. -le sens d'écoulement de l'air peut se faire de l'intérieur vers l'extérieur (cas d'un générateur de vent centrifuge ou assimilé)ou de l'extérieur vers l'intérieur(cas d'un générateur de vent centripète). -les bras de liaison peuvent comporter des volets antirotations. -le conduit d'air peut envelopper totalement ou partiellement l'aile. -le conduit d'air peut être inclus dans le système de générateur de vent. -les bras de liaison peuvent être inclus dans le conduit d'air. -I'orifice d'aspiration d'un générateur de vent de type centrifuge ou de refoulement d'un générateur de vent de type centripète peut être situé sur la face inférieure du système. - l'orifice d'aspiration d'un générateur de vent centrifuge ou de refoulement d'un générateur de vent centripète peut être situé simultanément sur les faces inférieure et supérieure du système. -le conduit d'air peut être équipé de volets. -le conduit d'air peut être de section de passage d'air constante en tout point compris entre les extrémités intérieures et extérieures de ses diamètres. -le conduit d'air peut être de section de passage d'air croissante de l'intérieur vers l'extérieur de ses diamètres. -le conduit d'air peut être de section de passage d'air décroissante de l'intérieur vers l'extéries de ses diameties. -la e intérieure intérieure et/ou extérieure de l'aile peut être de la forme d'un polygone régulier iosait dans la forme d'anneau plan. -plusieurs ailes peuvent être ventilées simultanément par le même générateur de vent (cas des ailes Superposées ou concentriques) La figure 1 représente en coupe et en vue de dessus le dispostif selon invention. La figure 2 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif eque d'une aile polygonale et d'un générateur de vent centrifuge. La figure 3 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un générateur de vent hélicacentrifuge. La figure 4 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un générateur de vent hélicoïdal avec écoulement d'air centrifuge. La figure 5 représente en coupe et en vue de dessue une variante de ce dispositif équipée d'un générateur de vent centripète. La figure 6 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un générateur de vent hélico-centripète. La figure 7 represente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un générateur de vent hélicoïdal avec écoulement d'air centripète. La figure 8 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée avec des hs de liaison pourvus de volets anticouples. La figure 9 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air enveloppant totalement l'aile. La figure 10 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air envelopant partiellement l'aile. La figure 1 1 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air inclus dans le générateur de vent. La figure 12 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air de diamètre inférieur au diamètre intérieur de l'aile. La figure 13 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un orifice d'aspiration du générateur de vent centrifuge placé sur la face inférieure du système. La figure 14 ressente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un oeifioe d'aspiration du générateur de vent centrifuge placé simultanéement sur les faces inférieure et supérieure du système. La figure 15 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air pourvu de volets. La figure 16 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air à section de passage constante en tout point compris entre les extrimités intérieures et extérieures de ses diamétes. La figure 17 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air à section de passage décroissante de l'intérieur vers l'extérieur de ses dl-êtres. La figure 18 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée d'un conduit d'air à section de passage croissante de l'intérieur vers l'extérieur de ses dianêtres. La figure 19 représente en coupe et en vue de dessus une variante de ce dispositif équipée de deux ailes superposées ventilées simultanément par le même générateur de vent. Lafigure 20 représente en coupe et en vue de dessusune variante de ce dispositif équipée de plusieurs ailes superposées ventilées simultanément par le même générateur de vent. En réfoeoece' àces dessins, le dispositif comporte un générateur de vent (1) en position centrale, dont la fonction est d'animer l'air à grande vitesse dans le plan d'une aile de façon à en assurer soufflage suffisant pour permettre la sustentation. Un conduit d'air (2) maintient dans le plan de l'aile le courant d'air fourni par le générateur de vent pour le répatir.Une aile (3) (ou plusieurs supcrpnaea ou concentriques)assure l'effet de sustentation.Cet effet est modulé par des volets de bord d'attaque et/ou de bord de fuite (5) répartis à la périphérie de l'aile (3) et/ou du conduit d'air (2).L'aclon sur les volets (5) peut être simultanée et/ou équilibrée pour assurer des modifications de sustentaton globale de l'aile (3) et permettre les variations d'altitudes , ou isolée ou déséquilibrée pour permettre les basculements et permettre ainsi la translation par modification de sustentation globale de l'aile (3) en position basculée.Des bras de liaison (4) assurent le maintien de l'aile (3) , du cousit d'air (2)et du générateur de vent (1) en positions relatives les uns par rapport aux autres quelquesoieot les mouvements subis par l'enssmble.Par ailleurs,ce système de bras de liaison (4) peut égalanent comporter des systèmes de volets antirotation (6) assurant l'action anticouple nécessaire lorsque le système est utilisé isolément.(cas d'un hélicoptère par exemple).le type de générateur de vent (1) 100 utilisé détermine le sens d'écoulement de 1' air.Un générateur de vent (1) de type centrifuge, hélico- centrifuge ou hélicoïdal centrifuge assure un écoulement de l'air du centre vers la périphérie.Dani oe cas l'aile (3) aura son bord d'attaque vers le centre du système (vers l'intérieur de la colrmaae).Un générateur de vent (1) de type centripète r hélico-centripéte ou hélicoïdal centripète assure un écoulement de l'air de la périphérie vers le centre. Dans ce cas l'aile (3) aura son bord d'attaque vers la périphérie du système (vers l'extérieur de la couronne) Les deux systèmes peuvent être utilisés oe association (par superposition par exemple) ce qui peut permettre de n'utiliser qu'un seul génieur devent (1) . Dent l'extrême diversité de mission pouvant être confié à un tel système , de nombreux points peuvent être optimisés pour permettre son application à des cas particuliers. Ce sont par exanple: -dimensions et profil de l'aile (3). -type de générateur de vent (I)et dimensions. -dimensions et profils des bras de liaisons (4). -dimensions et profil du conduit d'air (2). -nombre et répartition des volets (5) (6). Le dispositif selon invention est particulièrement destiné à la sustentation et à la propulsion des aéronefs. REVENDICATIONS 1)Dispositif pour assurer la sustentation et la translation dans l'espace des aonefs,caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de vent (1) centrifuge en position centrale assurant la ventilation d'une aile (3) en forme de disque annulaire pourvue de systèmes de variation de portance tels que volets de bord de fuite ou volets de bord d'attaque , répartis sur différents secteurs de l'aileR3),1'ensemble étant maintenu dans leurs positions relatives par des bras de liaisons(4), et en ce que la dite aile (3) est placée dans un conduit d'air (2) qui assure la canalisation du flux d'air sur le profil de l'aile 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le générateur de vent (1) est de type centripète et que le sens d'écoulement de l'air étant inversé, les positions des bords d'attaques et des bots de fuites sont également inversées . 3)Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le générateur de vent (1) est de type hélicocentrifuge. 4)Dispositif selon la revendication I ou 2 caractérisé en ce que le générateur de vent (1) est de type hélicoïdal. 5)Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le générateur de vent (1) est de type hélicocentripéte. 6)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérise en ce que les bras de liaison (4) comportent des volets anticouples (6) assurant l'antirotation du système. 7)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.caractèrisé en ce que le conduit d'air (2) enveloppe l'aile totalement ou partiellement. 8)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé,en ce que le conduit d'air (2) est inclus dans le générateur de vent (1). 9)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que les bras de liaison (4) sont inclus dans le conduit d'air (2). 10)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,oaractértsé en oe que l'orifice d'aspiration du générateur de vent (I)centrifuge ou de refoulement d'un générateur de vent centripète est situé sur la face inférieure du système. l l )Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caactérisé en ce que l'orifice d'aspiration du générateur de vent (I)centifuge ou de refoulement d'un générateur centripète est situé ,simultanément sur les faces inférieures et supérieures du système. 12)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que le conduit d'air (2) est équipé de volets(5-fig 15). 13)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que le conduit d'air (2) est a section de passage constante en tout point compris entre les extrémités intérieures et extérieures de ses diamètres. 14)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précedentes,carauérisé en ce que le conduit d'air (2) est à section de passage décroissante de l'intérieur vers l'extérieur de ses diamètres. 15)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que le conduit d'air (2) est à section de passage croissante de l'intérieur vers l'extérieur de ses diamètres. 16)Dispositif selon l'une quelconque des revendications p-écédentes,caactérisé en ce que la périphérie intérieure et/ou extérieure de l'aile (3) est de la forme d'un polygone régulier insert dans le disque annulaire précédemment cité. 17)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que plusieurs ailes(3) superposées ou où concentriques sont ventilées simultanément par le générateur de vent(1).