Brevet FR2758790A1 — publié le 19980731

Dans le brevet 96 11628 des memes auteurs, nous avons breveté un aéronef à décollage vertical qui comportait une enveloppe extérieure (I) dans laquelle tournaient deux hélices contrarotatives ( 19 ) et (13). I,e but de ce nouveau brevet est l'amélioration de cet aéronef à décollage vertical cn supprimant l'enveloppe extérieure. Suivant une caractéristique de l'invention, l'aéronef décollant et atterrissant comme un hélicoptère comporte soit deux hélices contrarotatives permettant d'éviter tout couple de rotation, placées sur un seul axe, entraînées par des moteurs situés soit sur cet axe soit symétriquement par rapport au plan fonné par l'axe central de l'aéronef et perpendiculaire au plan joignant les axes des deux moteurs, soit deux hélices tournant en sens inverse placées sur deux axes symétriques par rapport à ce même plan fonné par l'axe central de l'aéronef et perpendiculaire au plan joignant les axes des deux moteurs, entraînées par des moteurs, pouvant être des moteurs thermiques, des turbomoteurs, des réacteurs, des turboréacteurs. Suivant une autre caractéristique de l'invention, I'aéronef se comporte comme un avion à partir d'une certaine hauteur en basculant en entier autour de l'axe de tangage pour se positionner horizontalement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, I'aéronef se dirige grâce à des volets formant soit un tronc de pyramide, soit un parallélépipède, la base de ce volume étant sensiblement carrée mais pouvant être de forme quelconque, placés à l'arrière dans le prolongement de l'enveloppe de l'aérnnef, ces volets soit coulissants, soit pivotants s'appuvant sur les pieds de l'aéronef et se déployant vers l'extérieur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, deux cabines peuvent équiper l'aéronef, I'une éventuelle située à l'avant dans l'enveloppe englobant cette cabine et les moteurs, I'autrc obligatoire, à l'arrière située entre les volets dc direction, et dont le plancher reste constamment horizontal quel que soit le degré d'inclinaison de l'aéronef Suivant une autre caractéristique de l'invention, les pieds constituent l'armature de l'aéronef ct supportent les moteurs, les deux cabines, les quatre ailes et la base des volets de direction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, deux pieds de sustentation de l'aéronef, ceux supérieurs lorsque l'aéronef est en position de vol horizontal, portent chacun un empennage comportant soit une dérive sur chaque empennage, soit une dérive commune joignant les deux empennages, chaque dérive comportant une gouverne de profondeur. L'invention et ses avantages seront mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés à titre indicatifs et non limitatifs pour lesquels: la figure 1 est une vue latérale en plan vertical d'un aéronef comportant deux hélices contrarotatives montées sur un seul axe, la figure 2 est une vue latérale en plan vertical d'un aéronef comportant deux hélices montées sur deux axes, la figure 3 est une vue de face en plan vertical de la cabine arrière pivotante lorsque l'aéronef bascule, la ligure 4 est une vue en perspective de l'aéronef équipé dc deux hélices contrarotatives sur l'axe de l'aéronef, e la figure 5 est une vue en perspective de l'aéronef dont les moteurs sont placés entre les ailes. La figure I représente une vue latérale en plan vertical d'un aéronef comportant deux hélices contrarotatives montées sur un seul axe. Nous trouvons: - la cabine avant (2) facultative, englobée par l'enveloppe (54) avec les moteurs (14) et (15) symétriques par rapport à un plan passant par l'axe (33) de l'aéronef et perpendiculaire au plan joignant les deux axes des moteurs (14) et (15) pouvant être des moteurs thenniques, des turbomoteurs, des réacteurs, des turboréacteurs, l'échappement des gaz de combustion pouvant se faire latéralement en (16) et (17). - un gyroscope (27) assurant le maintien vertical et la stabilité de l'aéronef au décollage et à l'atterrissage. - la cabine arrière (3) indispensable, suspendue aux bras (10) par l'intermédiaire de supports (61) supportant les axes de pivotement (52) et (53) de la cabine (3). Le plancher (50) étant plus bas que les axes de pivotement (52) et (53), elle pivote autour de ces axes (52) et (53) solidaires de l'armature, ce qui lui permet de rester horizontale si les axes (52) et (53) sont convenablement placés. On peut également faire pivoter le plancher (50) par des rouleaux (62) et (63) s'appuyant sur des chemins de roulements (64) et (65) solidaires dc l'armature de l'aéronef Un dispositif prévu mais non représenté freine la vitesse des déplacements de cette cabine (3), des butées d'arrêt permettant de fixer la cabine (3) par rapport à l'aéronef' sont commandées par le pilote. La cabine (3) peut contenir un nombre important de passagers si les dimensions de l'aéronef sont importantes. - les quatre pieds(l0) constituant l'armature de l'aéronef, supportant les moteurs (14) et (15), la cabine (2) et la cabine (3) avec soit ses axes de pivotement (52) et (53), soit ses chemins de roulements (64) et (65), les quatre ailes (8) et (9), et formant sensiblement une base (55) carréc, mais pouvant être d'unc forme quelconque, à l'endroit où s'appuient les volets de direction (4 > . C'est ainsi que nous trouvons les volets latéraux (24) et (25) ainsi que les six volets supérieurs et inférieurs (18), (19), (20), (21), (22), (23). - une enveloppe (54) pouvant entourer les deux moteurs (14) et (15) et englober la cabine (2), et s'appuyant sur les pieds (10). - quatre ailes (8) et (9) s'appuyant aux angles sur chacun des pieds (10). - les empennage (58) situés sur les deux pieds supérieurs (10) lorsque l'aéronef est en phase de vol horizontal, et la dérive (59) arrière assurant la stabilité de l'aéronef avec sa gouverne de profondeur (60 (6û), les deux empennage (58) pouvant supportcr soit une dérive (59) sur chaque empennage (58), soit une dérive commune (59) joignant les deux empennages (58), ainsi que quatre empennages (66) "enV" incliné à quarante cinq degrés sur chaque pieds ( 10). - les variations de pas (56) et (57) permettent de faire varier le pas des deux hélices (12) et(l3). La figure 2 est une vue latérale en plan vertical d'un aéronef comportant deux hélices montées chacune sur un axe différent. Nous retrouvons sensiblement les meme éléments que ceux de la figure I. Chaque moteur ( l4) et ( 15) entraîne une hélice (12) et ( 13 ) avec sa variation de pas (56) et (57). La cabine (2) est placée à l'avant et une enveloppe (54) entoure les moteurs (14) et (15) et la cabine (2). On retrouve la base (55) formant soit un parallélépipède soit un tronc de pyramide sur laquelle les pieds (10) s'appuient aux quatre angles supportant les quatre ailes (8) et (9) ainsi que les supports non représentés étant soient des axes (52) et (53), soit des chemins de roulements (64) et (65) avec leurs rouleaux (62) et (63), faisant pivoter la cabine arrière (3) de façon à ce que le plancher (50) reste horizontal, un frein non représenté limitant la vitesse des déplacements de la cabine (3) ainsi que des butées d'arrêt permettant de fixer la cabine (3) par rapport à l'aéronef commandées par le pilote. Lcs volets de direction (18), (19) ct (20) s'appuicnt sur la base (55) reliant les pieds (10) ainsi que les volets latéraux (24) et (25) avec l'empennage (58). Un gyroscope (27) assure la stabilité et la verticalité de l'aéronef. I.a figure 3 est une vue latérale en plan vertical de la cabine arrière (3). Nous retrouvons la base (55) sensiblement carrée formant un tronc de pyramide reliant les quatre pieds (10) sur lesquels s'appuient les quatre ailes (8) et (9). Une armature (61) formant support, permet de tenir l'axe (52) de pivotement de la cabine (3) dont le plancher (50) reste horizontal par construction. On retrouve les différents éléments des figures I et 2 en particulier les rouleaux (62) et (63) s'appuyant sur les chemins de roulements (64) et (65). La figure 4 est une vue en perspective de l'aéronef équipé de deux moteurs ( 14) et (15) montés sensiblement symétriques par rapport à un plan forme par l'axe central (33) de l'aéronef et perpendiculaire au plan joignant les axes des moteurs (14) et (1 5), ceux-ci cntraînant les deux hélices contrarotatives (12) et (13) et leur variation de pas (56) et (57). On remarque la base carrée (55) formant un parallélépipède, supportant les pieds (10) avec l'empennage arrière (58), sa dérive (59) et sa gouverne de profondeur (60). Un empennage supplémentaire (66) peut être ajouté sur chaque pied (10), incliné "en V" à quarante cinq degrés. On distinguc également la cabine avant (2) et la cabine arrière (3) pouvant emporter un nombre important de passagers, les quatre ailes (8) et (9), I'échappement latéral (16) du moteur (14), les volets de direction supérieurs (18), (19). (20), ainsi que le volet latéral (24). Un gyroscope (27) assure la stabilité de l'aéronef au moment du décollage et de l'atterrissage. La figure 5 est une vue en perspective de l'aéronef dont les moteurs (14) et (15) entraînant les hélices (12) et (13) sont placés entre les ailes droites et gauches (8) et (9). On retrouve les mêmes éléments que dans la figure précédente. Le fonctionnement de l'invention est le suivant: Pour le départ l'aéronef est placé verticalement s'appuyant sur le sol par ses pieds (10). Le pilote met en route les moteurs (14) et (15) qui entraînent les hélices (12) et (13) avec un pas minimum grâce aux variation de pas (56) et (57), et accélère jusqu'au moment où l'aéronef décolle maintenu verticalement grâce à un gyroscope (27) fournissant soit les indications au pilote pour corrections, soit en agissant directement sur les volets de direction (4) par des commandes électriques de vol. Dès que l'aéronef est à une hauteur suffisante, le pilote agit sur les volets de tangage et positionne l'aéronef en vol horizontal comme un avion qui se pilote normalemcnt grâce aux volets de direction (4) commandés par des vérins permettant le controle des trois axes de roulis, de tangage et de lacet de l'aéronef; ces volets de direction (4) placés à l'arrière dans le prolongement de l'enveloppe (54) s'appuyant sur les pieds (10) grâce à une base (55) pouvant cotre soit carrée soit de forme quelconque. Dans cette période du vol horizontal le pilote a faire varier les pas (56) et (57) des hélices (12) ct (13) afin d'accélérer l'aérnnetÎ Pour atterrir le pilote active le gyroscope (27) agissant sur les déplacements des volets (4) en maintenant la position verticale de l'aéronef. Aéronef descend en réduisant le régime des moteurs (14) et (15). La manoeuvre des volets de direction (4) est commandée par des vérins soit directement par le pilote, soit par l'intermédiaire de commandes électriques de vol. Lcs passagers de la cabine (3) ne perçoivent pas le changcment dc verticalité car le plancher (50) de la cabine (3) reste horizontal en pivotant soit autour des axes (52) et (53) soit par l'intermédiaire des rouleaux (61) et (62) s'appuyant sur les chemins de roulements (64) et (65), le pivotement de la cabine pouvant s'effectuer soit directement par le poids de celle-ci (3) avec un frein limitant la vitesse des déplacements, soit par un système mécaniquc comprenant des capteurs mesurant le degré d'inclinaison de l'aéronef, commandant l'entraînement du déplacement de la cabine (3) par des axes et des pignons afin de maintenir le plancher (50) horizontal. Bien entendu le brevet 9611628 et celui-ci n'en feront qu'un pour être déposé en PCT. On pourrait ajouter des ailerons aux ailes (8) et (9) pour mieux diriger l'aéronef sans pour cela sortir du cadre de l'invention On pourrait aussi supprimer la cabine (2) si l'on rend transparente l'enveloppe (54) et certains volets de direction (4) en plaçant le pilote dans la cabine (3), sans pour cela sortir du cadre de l'invention. ()n pourrait également ne mettre que deux ailes (8) et (9) au licu de quatre sans pour cela sortir du cadre de l'invention. RIEVF,Nl)lCATIONS 1 - Aéronef, consonne à l'invention, caractérisé en ce qu'il: - décolle et atterrit comme un hélicoptère disposant de deux hélices (12) et (13) tournant en sens inverse afin d'éviter tout couple de rotation, ces hélices pouvant etre soit contrarotatives sur un seul axe, soit rotatives en sens inverse sur deux axes symétriques par rapport à un plan formé par l'axe central (33) de l'aéronef perpendiculaire au plan joignant les axes des deux moteurs ( 14) et ( 15) pouvant être des moteurs thermiques, des turbomoteurs, des réacteurs, des turboréacteurs, - se comporte comme un avion à partir d'une certaine hauteur en basculant en entier autour de l'axe de tangage pour se positionner horizontalement, - est dirigé grâce à des volets de direction (4) soit coulissants, soit pivotants, se déployant vers l'extérieur, formant soit un tronc de pyramide soit un parallélépipède et permettant de commander les axes de roulis, de tangage et de lacet, ces volets de direction (4) placés à l'arrière dans le prolongement de l'enveloppe (54) s'appuyant sur les pieds (10) de l'aéronef grâce à une base (55) pouvant être soit carrée soit d'une forme quelconque, - comprend une cabine arrière (3) située entre les volets de direction (4) dont le plancher (50) reste horizontal quel que soit le degré d'inclinaison de l'aéronef. 2 - Aéronef à décollage vertical conforme à la première revendication caractérisé en ce qu'il comprend une cabine (2) éventuelle située à l'avant dans l'enveloppe (54) et une cabine (3) obligatoire, située à l'arrière entre les volets de direction (4) dont le plancher (50) reste constamment horizontal, pivotante soit autour des axes (52) et (53) solidaires de l'armature, soit en s'appuyant par des rouleaux (62) et (63) sur des chemins de roulements(64) et (65) solidaires de l'armature formée par les pieds (10) de l'aéronef, le pivotement de la cabine (3) pouvant s'effectuer soit directement par le poids de cette cabine avec un frein limitant la vitesse des déplacements, soit par un système mécanique avec des capteurs permettant le maintien du plancher (50) horizontal quel que soit le degré d'inclinaison de l'aéronef. 3 - Aéronef à décollage vertical conforme aux deux premières revendications caractérisé en ce que la manoeuvre des volets de direction (4) est commandée par des vérins soit directement par le pilote, soit par l'intermédiaire de commandes de vol électriques, leur agencement sur la base (55) permettant de contrôler les trois axes de l'aéronef dans sa phase de vol horizontal, un gyroscope (27) commandant les déplacements des volets de direction (4) dans la phase de vol vertical permettant le maintlen vertical de l'aéronef 4 - Aéronef à décollage vertical confonne aux deux premières revendications caractérisé en ce que les pieds (10) constituent l'armature de l'aéronef en supportant les moteurs (14)ct(15), la cabine (2), la cabine (3) avec soit ses axes de pivotement (52) et (53) soit ses chemins de roulements (64) et (65), les quatre ailes (8) et (9), et la base (55) des volets de direction (4). 5 - Aéronef à décollage vertical conforme aux deux premières revendications caractérisé en ce qu'il disposc de quatre ailes (8) et (9) s'appuyant sur les quatre pieds (10), les moteurs (14) et (15) entraînant les hélices (19) ct (13) pouvant être places entre les ailes droites et gauches (8) et (9). 6 - Aéronef à décollage vertical conforme aux trois premières revendications caractérisé en ce que les deux pieds (10) supérieurs lorsque l'aéronef est en position de vol horizontal portent chacun un empennage (58) supportant soit une dérive (59) sur chaque empennage (58), soit une dérive commune (59) joignant les deux empennages (58), chaque dérive comportant une gouverne de profondeur (60).