Brevet FR2850353A1 — publié le 20040730

La présente invention a pour objet un dispositif de modulation de turbulences pour les avions. Sur les avions, principalement sur ceux de moyenne et petite puissance, on constate que, dans des configurations optimales voire 5 limites de vol, l'écoulement des filets d'air sur le profil des ailes subit des perturbations aptes à générer des turbulences de comportement totalement aléatoires, qui peuvent être critiques pour l'avion, jusqu'à entraîner le décrochage de ce dernier. En effet, en vol, à une incidence de montée de plus de 150, 10 l'écoulement normal du vent relatif sur l'extrados subit, à proximité du bord de fuite, d'importantes turbulences qui entraînent une baisse de sustentation par décollement de la couche limite. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de modulation de turbulences permettant de remédier à cet inconvénient. 15 Le dispositif de modulation de turbulences pour avions selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend pour chacune des ailes, au niveau de la partie postérieure de l'extrados, un moyen apte à permettre le passage, de l'extrados vers l'intrados, des écoulements des filets d'air, ledit moyen étant associé à un 20 moyen d'aspiration desdits écoulements disposé au niveau de l'intrados. En vol, le moyen d'aspiration provoque par dépression l'aspiration des écoulements des filets d'air de l'extrados dans la région o ceux-ci subissent les turbulences, en sorte d'en opérer un 25 redressement pour qu'ils redeviennent laminaires. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, le moyen apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air est disposé sur le bord du longeronnet du bord de fuite. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, le moyen apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air est disposé au droit d'un volet. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, le moyen d'aspiration se présente sous la forme 35 d'un diffuseur fonctionnant par effet venturi. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, le diffuseur présente une embouchure antérieure convergente et une embouchure postérieure divergente séparées par un rétrécissement médian au niveau duquel est connecté le moyen apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, le moyen apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air consiste en un conduit pratiqué entre l'extrados et l 'intrados. Selon une caractéristique additionnelle du mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, le conduit présente du côté de l'extrados une embouchure qui consiste en une gorge d'axe perpendiculaire aux nervures, et il est connecté par son autre extrémité au moyen d'aspiration. Selon une caractéristique additionnelle du mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, la gorge est fermée par une grille. Le dispositif de modulation de turbulences selon l'invention permet de redresser les écoulements des filets d'air, en sorte que 20 le vent relatif se maintient sur une longueur maximum de l'extrados, procurant ainsi une bonne et quasi-constante sustentation, autorisant une incidence de montée plus importante que ce qui est possible sans ledit dispositif, cet angle d'incidence pouvant atteindre 300. De ce fait, le dispositif selon l'invention permet d'une part de déclencher le décollage plus tôt, du fait de la réduction importante du cheminement de piste; et d'autre part, de minimiser au maximum la vitesse d'atterrissage, réduisant ainsi la distance de roulage au sol. Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexe - la figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'une aile d'avion équipée d'un dispositif de modulation de turbulences selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique partielle et en perspective de la même aile. - la figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un avion équipé du même dispositif. - la figure 4 représente un schéma comparatif entre une aile classique et une aile équipée du dispositif selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, on peut voir une aile 1 de l'avion 2 représenté sur la figure 3, lequel est de type classique et de puissance petite ou moyenne c'est-à-dire de l'ordre de 65 à 130 CV. L'aile 1 comporte de manière classique un bord d'attaque 10, un bord de fuite 11, un extrados 12 et un intrados 13. Egalement de 15 manière connue, l'aile 1 comporte, articulés sur un longeronnet de bord de fuite 14, en bout d'aile un aileron 15 permettant de diriger l'avion, et du côté de l'emplanture un volet 16 destiné à la modification de la portance. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, un dispositif 3 20 de modulation de turbulences selon l'invention, se présente sous la forme d'une gorge 30 réalisée dans l'extrados 12 parallèlement au longeronnet 14, en regard du volet 16, fermée par une grille 31 et dans laquelle débouche un conduit 32, qui traverse lui-même l'aile 1 pour déboucher dans l'intrados 13 dans un diffuseur 4. Le diffuseur 4, visible également sur la figure 3, présente du côté antérieur une embouchure convergente 40, du côté postérieur un échappement divergent 41, et dans sa partie médiane un rétrécissement 42 au niveau duquel débouche le conduit 32. On comprendra qu'en s'engouffrant dans le diffuseur 4, le vent 30 relatif R crée, par effet venturi, une dépression dans le conduit 32 et donc dans la gorge 30, dans laquelle est aspirée une partie des écoulements des filets d'air F. En référence à la figure 4, on peut voir un schéma sur lequel sont représentées une aile 5 d'avion non équipée du dispositif de 35 modulation de turbulences selon l'invention, à une incidence de montée d'un angle a de 150, et une aile 1 équipée du dispositif de modulation de turbulences selon l'invention, à une incidence de montée d'un angle P de 30 . On remarque que sur l'aile 5 les écoulements d'air F subissent des turbulences T sur la partie postérieure de l'extrados, à 5 proximité du bord de fuite, tandis que sur l'aile l les écoulements d'air F demeurent laminaires, du fait de l'évacuation par la gorge 30 et le conduit 32, sous l'effet d'aspiration du diffuseur 4, des écoulements perturbés. Le dispositif de modulation de turbulences selon l'invention 10 permet de supprimer au moins en partie les turbulences, et l'aile peut bénéficier d'une portance lui permettant des angles d'incidence de montée plus importants. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède de l'un de ses modes de 15 réalisation, susceptible de subir quelques modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. On notera ainsi qu'il est fait référence à des avions classiques de puissance moyenne et petite, l'invention peut cependant trouver des applications à tous les types d'avion. 20 REVENDICATIONS 1) Dispositif de modulation de turbulences pour avions caractérisé en ce qu'il comprend pour chacune des ailes (1), au niveau de la partie postérieure de l'extrados (12), un moyen (3) apte à permettre le passage, de l'extrados (12) vers l'intrados 5 (13), des écoulements des filets d'air (F), ledit moyen (3) étant associé à un moyen (4) d'aspiration desdits écoulements (F) disposé au niveau de l'intrados (13). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (3) apte à permettre le passage des écoulements des filets 10 d'air est disposé sur le bord du longeronnet du bord de fuite (14). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (3) apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air est disposé au droit d'un volet (16). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'aspiration (4) se présente sous la forme d'un diffuseur fonctionnant par effet venturi. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diffuseur (4) présente une embouchure antérieure convergente (40) 20 et une embouchure postérieure divergente (41) séparées par un rétrécissement médian (42) au niveau duquel est connecté le moyen (3) apte à permettre le passage des écoulements des filets d'air. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen apte à permettre le 25 passage des écoulements des filets d'air consiste en un conduit (32) pratiqué entre l'extrados (12) et l'intrados (13). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit (32) présente du côté de l'extrados (12) une embouchure qui consiste en une gorge (30) d'axe perpendiculaire aux nervures, 30 et il est connecté par son autre extrémité au moyen d'aspiration (4). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gorge (30) est fermée par une grille (31).