Brevet FR2856030A1 — publié le 20041217

La présente invention concerne un hélicoptère léger d'un type nouveau. Un but de l'invention est de proposer un hélicoptère léger adaptable à différents types de mission comme par exemple le transport de une ou deux personnes, le transport de fret léger, etc... de façon à diminuer les coûts d'investissement Pour atteindre ce but, I'idée inventive a consisté à concevoir un hélicoptère modulable et transformable facilement par une personne seule en fonction de la mission à accomplir. Ce but est atteint par l'invention qui consiste en un hélicoptère, du type comportant classiquement des organes pour réaliser les fonctions techniques 10 essentielles de vol telles que notamment: - motorisation, éléments de commande de vol, - voilure tournante avec commandes de la voilure, - poutre de queue, rotor anticouple et commande de lacet, 15 dispositif atterrisseur, - systèmes électriques, caractérisé en ce qu'il est modulaire et configurable en fonction de la mission à réaliser, et composé de deux parties dont un module principal comportant les dits organes de vol communs à toutes les configurations, et un module avant variable 20 qui est connectable et déconnectable du module principal. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes: - figure 1: vue simplifiée montrant le concept d'un hélicoptère modulaire selon l'invention, - figure 2: vue latérale d'un hélicoptère selon l'invention, avec carénage arrière enlevé, montrant à titre d'exemple non limitatif, les cotes de l'appareil, - figure 3: vue de dessus de la figure 2. Un hélicoptère modulaire selon l'invention se compose essentiellement de deux 30 parties: un module principal (1) commun à toutes les missions et un module avant (2) connectable et déconnectable du module principal (1) et variable selon la mission à réaliser. Le module principal (1) est formé d'une structure porteuse tubulaire (3) pour la fixation de tous les organes communs, réalisant l'essentiel des fonctions techniques 35 de vol telles que notamment.: - motorisation (4), et tous équipements associés dont réservoirs et transmission de la puissance motrice, - éléments de commande de vol (6), - voilure tournante (7) avec commandes de la voilure, - poutre de queue (19), rotor anticouple et commande de lacet, (le cas échéant), - dispositif atterrisseur (8), systèmes électriques dont une ou des batteries. Tous ces organes communs sont de conception classique et aisément 10 calculables par l'homme du métier, et protégés par un ou des carénages (9) fixés sur la structure porteuse (3). Pour permettre la connexion-déconnexion d'un module avant sur un module principal on prévoit un ensemble d'interfaces de liaison pour réaliser: une liaison mécanique entre les structures des modules, - une liaison mécanique des commandes directionnelles, de vol et du moteur, - une liaison électrique. Pour la liaison des structures, on prévoit à titre d'exemple non limitatif un cadre de reprise ou d'accrochage tubulaire solidaire de la structure porteuse (3) et de 20 forme sensiblement rectangulaire et disposé sur la face avant du module principal. La barre horizontale inférieure (10) du cadre sert de pivot d'accrochage à un ou des étriers (11) en forme de crochet prévus sur un module avant à connecter. Les montants latéraux (12) du cadre comportent chacun au moins un trou canon (13) destinés à recevoir des broches à billes (14) de préférence toutes 25 identiques. Une broche à bille est un axe de fixation et d'articulation à verrouillage de sécurité automatique manipulable avec une main, elle remplace un doigt indexeur ou un boulon. Elle est utilisée classiquement en aviation et elle est indiquée ici à titre d'exemple non limitatif d'organe de verrouillage. On prévoit en outre, sur la face arrière (20) du module avant, des étriers à joues (21) positionnés de façon que la distance entre les joues soit inférieure à la distance entre les montants latéraux (12) d'une valeur apte à permettre la présentation desdites joues entre lesdits montants et apte à aligner le perçage (22) d'une joue avec le trou canon (13) du montant en regard. Pour la liaison électrique, on prévoit au moins un connecteur électrique femelle (15) multipoint fixé sur la paroi avant du module principal et destiné à recevoir un connecteur électrique multipoint complémentaire mâle (16) du module avant. Pour la liaison mécanique des commandes de vol, on prévoit de façon générale 5 un accouplement démontable des timoneries de pas général d'une part et de roulis et tangage d'autre part, au moyen de chapes et bielles. Selon un exemple de mise en oeuvre on prévoit au moins une chape femelle (17) destinée à recevoir une bielle (18) de direction prévue dans le module avant. Cette commande mécanique permet d'agir sur les commandes de vol et sur la voilure par articulation de battement et de 10 pas. On prévoit également une liaison de même type, non représentée, pour la commande de lacet commandée par un pédalier ou palonnier, non représenté, du module avant. Selon un autre exemple de mise en oeuvre, on prévoit un fourreau recevant un manche à balai amovible qui est décliné en plusieurs versions adaptées par leur 15 géométrie et leurs fonctionnalités au pilotage en configuration monoplace ou biplace. Une liaison mécanique démontable, non représentée, permet également d'assurer le contrôle de la puissance du moteur en mode manuel. On décrit à présent la particularité du module avant. Selon la mission civile ou militaire à accomplir par l'hélicoptère selon l'invention, on connecte au module principal (1) un module avant (2) spécifiquement conçu pour cette mission. Ainsi, avec un seul module principal représentant l'essentiel du prix de revient de l'hélicoptère, combiné à un jeu de différents modules avant (2), on obtient une déclinaison d'appareils pilotés, téléopérés ou autonomes, chacun 25 adapté à une mission spécifique, pour un investissement minimal en réduisant ainsi les coûts des heures de vol. Le module principal et le module avant sont conçus pour obtenir dans chaque combinaison un centrage optimisé des masses de l'hélicoptère assemblé et pour conserver des qualités et/ou des performances de vol comparables. 30 A titre d'exemples, le module avant (2) peut être: - un habitacle pour un pilote avec des possibilités d'emporter un fret. Dans ce cas on peut par exemple prévoir comme sur les figures 2 et 3, un habitacle avec verrière et porte, un tableau de bord et son équipement électrique, un manche à balai, un manche collectif doté d'une poignée 35 rotative pour le contrôle du régime moteur, un mécanisme de pédales pour les commandes de lacet, un siège, un aménagement pour recevoir le fret, - un habitacle pour deux personnes avec fret limité, un module de drone qui est un engin télépiloté ou autonome, prévu pour 5 emporter des systèmes de contrôle, de liaison de données et de la charge utile, - un module pour deux pilotes pour un usage d'école de pilotage, avec un équipement différent de celui de l'habitacle à deux personnes et fret limité et adapté au double pilotage. L'opération de connexion d'un module avant (2) se déroule de la façon suivante: - on présente le module avant de façon à engager la barre (10) du module principal dans les crochets des étriers (11), - puis on fait pivoter le module avant vers le haut autour de ladite barre (10) 15 jusqu'à présenter les joues des étriers (21) en regard des trous canon (13) des montants latéraux (12), - on met en place les broches à bille (14) de façon à solidariser les joues avec lesdits montants, les modules sont alors solidarisés sans aucun degré de liberté, - on procède ensuite à l'assemblage des liaisons mécaniques, par exemple depuis l'intérieur de l'habitacle en glissant la barre de direction (18) dans la chape femelle (17) et en les bloquant par un moyen de blocage (19) par exemple une broche à billes, - on réalise également le branchement électrique des connecteurs maies et 25 femelles (15, 16). L'opération de déconnexion se déroule en ordre inverse. La transformation d'un hélicoptère selon l'invention est réalisée avec un nombre réduit d'opérations simples qui ne nécessitent aucun outillage spécial. Elle peut donc être réalisée aisément par une personne seule. A titre indicatif, la masse du module avant (2) peut être de 25 kg environ et les dimensions d'un exemple de réalisation sont indiquées sur les figures 3 et 4 pour illustrer la taille relativement réduite d'un hélicoptère modulaire. REVENDICATIONS 1. Hélicoptère, du type comportant classiquement des organes pour réaliser les fonctions techniques essentielles de vol telles que notamment: s motorisation (4), - éléments de commande de vol (6), - voilure tournante (7) avec commandes de la voilure, - poutre de queue (22), rotor anticouple et commande de lacet, - dispositif atterrisseur (8), - systèmes électriques, caractérisé en ce qu'il est modulaire et configurable en fonction de la mission à réaliser, et composé de deux parties dont un module principal (1) comportant les dits organes de vol communs à toutes les configurations, et un module avant (2) variable qui est connectable et déconnectable du 15 module principal (1). 2. Hélicoptère selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'interfaces de liaison pour réaliser: - une liaison mécanique entre le module principal et le module avant, - une liaison mécanique des commandes directionnelles, 20 - une liaison électrique. 3. Hélicoptère selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le module principal (1) est formé d'une structure porteuse tubulaire (3) pour la fixation de tous les organes de vol communs et d'un carénage (9) fixé sur la structure porteuse (3). 4. Hélicoptère selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre d'accrochage tubulaire solidaire de la structure porteuse (3) et de forme sensiblement rectangulaire et disposé sur la face avant du module principal. 5. Hélicoptère selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barre 30 horizontale inférieure (10) du cadre sert de pivot d'accrochage à un ou des étriers (11) en forme de crochet prévus sur un module avant à connecter, et en ce que les montants latéraux (12) du cadre comportent chacun au moins un trou canon (13) destinés à recevoir des broches à billes (14) de préférence toutes identiques, et en ce que la face arrière (20) du module 35 avant comporte des étriers à joues (21) positionnés de façon que la distance entre les joues soit inférieure à la distance entre les montants latéraux (12) d'une valeur apte à permettre la présentation dites joues entre lesdits montants et apte à aligner le perçage (22) d'une joue avec le trou canon (13) du montant en regard. 6. Hélicoptère selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il 5 comporte un connecteur électrique (15) multipoint fixé sur la paroi avant du module principal et destiné à recevoir un connecteur électrique multipoint complémentaire (16) du module avant. 7. Hélicoptère selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que pour la liaison des commandes mécaniques on prévoit au moins une chape 10 femelle (17) destinée à recevoir une barre (18) de direction prévue dans le module avant et en ce qu'on prévoit également une liaison de même type, pour la commande de lacet. 8. Hélicoptère selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le module avant (2) est un module du type choisi dans l'ensemble (habitacle 15 pour un pilote et transport de fret, habitacle pour deux personnes avec fret limité, module de drone, module pour deux pilotes).