Brevet FR2953808A1 — publié le 20110617

La présente invention est un type d'avion qui arrive à décoller et atterrir de façon verticale au cas où son rapport poussée-poids est inférieur à 1. Les avions traditionnels qui décollent et atterrissent de façon verticale produisent la sustentation, en employant soit seulement la poussée produite par la tuyère du réacteur qui tourne vers le bas, soit l'action commune de la poussée verticale produite par les ventilateurs, de façon que les avions arrivent à décoller et atterrir de façon verticale. Pourtant, cette méthode ne convient qu'aux avions au cas où son rapport poussée-poids serait supérieur ou égal à 1. En se basant sur cette invention, les avions inventées arrivent à décoller et atterrir de façon verticale au cas où le rapport poussée-poids serait inférieur à 1. Selon sa première caractéristique, ce type d'avion arrive à obtenir une sustentation produite hors de la façon traditionnelle de décoller et atterrir verticalement en installant le profil mince de façon horizontale au milieu de la ligne verticale de la section horizontale au sein de la conduite d'air, à part d'une façon traditionnelle pour obtenir la sustentation verticale de décoller et atterrir verticalement. Selon les méthodes d'emploi spéciales: - Le profil mince, faisant part de la conduite d'air, se lie d'une façon fixée ou mobile à la paroi intérieure de la conduite d'air. Une fois que le courant atmosphérique passe par le profil mince, ce dernier va produire une sustentation et la conduisant à la paroi intérieure de la conduite d'air, et puis cela provoquera la sustentation à l'avion. - La conception de la surface et celle de la forme du profil mince doivent être mises en place en tenant compte du volume d'admission d'air du réacteur, de façon que la sustentation produite par le profil mince soit supérieure à la différence entre le maximal poids au décollage et la poussée verticale de l'avion. - La totalité ou une partie de la conduite d'air (5, 6) avec profil mince peut être fixe (6), ou être formée par des composants d'avion transformés (5). - La totalité ou une partie de la conduite d'air avec profil mince peut être installée sur la coque ou sur les ailes - La part frontale du sens horizontal de la conduite d'air avec profil mince peut être 30 ouverte/fermée. - La part frontale du sens vertical de la conduite d'air avec profil mince peut être ouverte/fermée. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 montre la vue latérale de l'avion produit en se basant sur la présente invention, qui 35 se trouve statique sur la terre (sans atterrisseur)/ est au cours de vol horizontal. La figure 2 montre te dessin de face des ailes transformées de l'avion produit en se basant sur -2 la présente invention, qui se trouve statique sur la terre/ est au cours de vol horizontal. La figure 3 montre la vue de dessus des ailes transformées de l'avion produit en se basant sur la présente invention, qui se trouve statique sur la terre/ est au cours de vol horizontal. La figure 4 montre la section A-A de la figure 3. La figure 5 montre la section B-B de la figure 3. La figure 6 montre la vue latérale de l'avion, produit en se basant sur la présente invention, au cours de décollage/atterrissage verticaux. La figure 7 montre la dessin de face des ailes transformées de l'avion, produit en se basant sur la présente invention, au cours de décollage/atterrissage vertical. La figure 8 montre la vue de dessus des ailes transformées de l'avion, produit en se basant sur la présente invention, au cours de décollage/atterrissage vertical. La figure 9 montre la section M-M de la figure 8. La figure 10 montre la section N-N de la figure 8. Comme indiqué dans les figures 1, figures 2, figures 6 et figures 7, ce type d'avion qui décolle/atterrit de façon verticale consiste en la coque (18), les ailes transformables (19), le prolongement du tube d'admission d'air des ailes (6), la part frontale du sens horizontal de la conduite d'air qui peut être ouverte/fermée (8), la part frontale du sens vertical de la conduite d'air qui peut être ouverte/fermée (20), le réacteur (7) dont la tuyère (10) arrive à tourner vers le bas et l'appareil auxiliaire de puissance (APU) dont la tuyère (10) arrive à tourner vers le bas. Le tube d'admission d'air (5) formé par les ailes transformables (19), le prolongement du tube d'admission d'air (6), forment ensemble la conduite d'air (5, 6) ayant le profil mince, (2) de façon que l'avion obtienne la sustentation supplémentaire en outre que celle produite de la façon traditionnelle de décollage/atterrissage vertical. Comme indiqué dans les figures 3, figures 4, figures 5, figures 8, figures 9 et figures 10, les ailes transformables (19) consistent en les ailes fixées (3), la douille hydraulique (1), le profil mince (2), les ailes de glissement (4), l'aileron de courbure frontale (11, 14), l'aileron de courbure postérieur (12, 15), l'aileron de gauchissement (17) et la charnière (13). De l'état statique sur la terre à celui de décollage, les ailes fixées (3) des ailes transformables (19) sont fixées à la coque (18), les ailles de glissement (4) et le profil mince (2), à travers la fonction de la douille hydraulique (1), descendent à une certaine position où la part frontale du sens verticale de la conduite d'air (20) est ouverte et l'alimentation d'air libre du réacteur (7) est faite à travers le tube d'admission d'air (5) des ailes transformables (19) au cas où la part frontale du sens horizontal de la conduite d'air est (8) fermée, ce qui permet de produire le courant d'air demandé par les ailes transformables (19) pour exercer la sustentation verticale au profil mince (2). En même temps, la part supérieure de l'aileron de courbure frontale (14), la part supérieure de l'aileron de courbure postérieure, la part -3- inférieure de l'aileron de courbure frontale (11), la part inférieure de l'aileron de courbure postérieure (12) et l'aileron de gauchissement (17) tournent autour de la charnière (13), afin d'augmenter la sustentation dans la commutation entre le décollage/atterrissage vertical et le vol horizontal. D'ailleurs, la part frontale du sens horizontal de la conduite d'air (8) du réacteur (7) est fermée pour éviter le mouvement horizontal de l'avion et accélérer la vitesse du courant d'air (16) au sein de la conduite d'air (5, 6) avec profil mince (2). Et la tuyère (10) tourne vers le bas, ce qui permet à la poussée du réacteur (7) de passer du sens horizontal au sens vertical. Suite à toutes actions précédentes prêtes, le réacteur démarre (7) et la puissance augmente peu à peu. Le courant d'air (16) passe par le tube d'admission d'air (5) formé par le fait que les ailes de glissement (4) et le profil mince (2) descendent. Vu que la vitesse du courant d'air qui passe par la superficie supérieure du profil mince (2) au sein du tube d'admission d'air (5) des ailes transformables (19) est supérieure à celle qui passe par la superficie inférieure du profil mince (2), suivant les Principes de Bernoulli, la pression est faible dans la place avec une grande vitesse, par conséquent la pression imposée contre la supérieure superficie du profile mince (2) est inférieure à celle contre l'inférieure superficie du profil mince (2), et la différence de pression génère la sustentation contre le profil mince (2). La sustentation imposée sur le profil mince (2), à travers la douille hydraulique (1) et les ailes fixées, est transférée à la coque. Et, cette sustentation est exclusive qui n'existe pas dans la sustentation produite par le décollage et l'atterrissage vertical des avions existants, c'est aussi la caractéristique fondamentale de la présente invention qui diffère de la façon traditionnelle de décollage/atterrissage vertical. La conception de la surface et celle de la forme du profil mince (2) doivent être mises en place en tenant compte du volume d'admission d'air du réacteur (7), de façon que la sustentation produite par le profil mince (2) puisse répondre la différence entre le maximal poids au décollage et la poussée verticale. Le tube d'admission d'air (5) des ailes transformables (19), à travers le prolongement du tube d'admission d'air (6) (ici c'est le cantilever), est prolongé jusqu'au réacteur (7). Le courant d'air, suite à passer par le tube d'admission d'air (5) des ailes transformables (19) et le prolongement du tube d'admission d'air des ailes (6)(ici c'est le cantilever), entre dans le réacteur (7). Le courant d'air forme le gaz combustible à haute température en passant par le réacteur, et sort de la tuyère (10) qui tourne vers le bas, et puis il permet de produire une sustentation verticale à l'avion. La sustentation produite par l'écoulement du courant d'air au sein de la conduite d'air (5, 6)avec le profil mince (2) et la sustentation produite par le jaillissement du gaz combustible à haute température de la tuyère (10) du réacteur (7) et de APU (9) qui tourne vers le bas, tout cela fonctionne ensemble pour faire l'avion décoller verticalement. A l'aide de la douille hydraulique (1), le déplacement vertical les ailes de glissement gauche et droite arrive à contrôler l'équilibre horizontal de l'avion au cours de décollage/atterrissage vertical ; A l'aide de la régulation de l'angle vers le bas de la tuyère (10) du réacteur (7) et de APU (9), on peut contrôler l'équilibre vertical de l'avion au cours de décollage/atterrissage vertical. Lorsque les opérations précédentes d'un ordre inverse s'effectuent, et l'avion passe du décollage vertical au vol horizontal. Lorsque les opérations précédentes s'effectuent répétitivement, l'avion passe du vol horizontal à l'atterrissage vertical. Les principales formules de calcul en se basant la présente invention figurent dans l'annexe 1 ci-joint. Voir l'annexe 2 pour consulter les principales formules de calcul sur le restylage d'Airbus A-380 en se basant la présente invention. ~o La présente invention sert à développer et restyler les avions dont le rapport poussée-poids est inférieur à 1. 2953808 -5 ù ANNEXE 1 m numéro d'ordre du réacteur (unité: N/A ) n numéro d'ordre du profil mince (unité: N/A ) F totale sustentation du profil mince (unité : kg) F n sustentation du profil mince (unité : kg) 5 G maximum poids au décollage (unité : kg) Sn, superficie de la prise d'air du réacteur (unité : mètre carré) F, poussée du réacteur (unité : kg) Sn superficie de la frontale prise d'air du profil mince (unité : mètre carré) p densité d'air (unité : kg/mètre cube) qn, vitesse d'alimentation d'air du réacteur (unité : kg/seconde) Nin oo vitesse du courant d'air du frontal profil mince (unité : mètre/seconde) a vitesse du son (unité : mètre/seconde) Man oo numéro Mach=Vn oo /a (unité: N/A ) Àn rapport étendue/corde du profil mince (unité: N/A ) (rapport longueur entre deux centres des côtés gauche et droit du profil mince/longueur entre deux centres des bords frontal et postérieur de l'aile) CnL facteur de sustentation du profil mince (unité: N/A ) Cna pente de ligne sustentation du profil mince (unité : 1/radian) c a pente de ligne sustentation du profil mince=2 r (unité : 1/radian) an angle d'attaque du profil mince (unité : radian) anL=O angle d'attaque du profil mince à zéro sustentation (unité : radian) e facteur d'efficacité d'envergure (unité: N/A ) facteur d'efficacité Oswald=(0.7-0.8). Le profil mince peut se prendre pour envergure des ailes, à savoir, la longueur de la ligne qui lie les centres de deux centres des côtés gauche et droit du profil mince, et la longueur de la ligne qui lie les centres de deux bords frontal et postérieur de l'aile s'appelle longueur de corde, et type d'aile : aile droite de laquelle la corde lie les centres de deux bords frontal et postérieur. F=ZFn (1) Fn= ! pV2n oo Sn CnL (2) Man oo =Vn 00 /a (3) -6- ~, 2 Vnoo =gm X n (m=1,2,3...) P S. CnL = Cna (an-anL=O) Si An>5: En cas de découlement à vitesse lente (4) (5) ça _ 21r 1+ Ça 1+ 2 7te/În e2 (Man oo 0,8) (8) VMmmo -1 Si An En cas de découlement à vitesse lente ça Cna= ~l + Ma2n + [ca /(f2 )]2 + ça «en) 2ft j1+Ma2nœ +(2/2)2 +2 En cas de découlement à vitesse subsonique Cna = ça (0,3 En cas de découlement à vitesse supersonique Cna = 4 (1 ù 1 ) (Man oo >0,8) (11) ijManœ2 -1 22VMan,2 -1 Au cas où F+ E F, G, l'avion arrivera à décoller et atterrir de façon verticale. Les formules n°5 à 11 sont citées du document Aérodynamique (section n°4, premier tome), édité par Wu Ziniu et publié par la Maison d'Edition de l'Université de Tsinghua, 2007 ; (0,3 G (maximum poids au décollage)=560 000 kg EF m (totale poussée du réacteur Trent900) =1 208 000/9,8 123,265 kg qm (vitesse d'alimentation d'air du réacteur Trent900)=2 745x 0,4536 1 245 kg/seconde Rm (diamètre de la prise d'air du réacteur Trent900)=0,91 mètre Suivant que: m (numéro d'ordre du réacteur Trent900)=1-4 n (numéro d'ordre du profil mince)= 1 -8 (totale superficie du profil mince)=0,8 x S=0,8 x 845=676 mètres carrés (densité d'air)=1,297 kg/mètre cube (superficie de la prise d'air du réacteur Trent900) (superficie de la prise frontale d'air du profil mince) (rapporte étendue/corde du profile mince)=4/(35/4) 0,457 aä-anL=o (angle d'attaque du profil mince-angle d'attaque du profil mince à zéro sustentation) =3,4° x 180 0,059 radian De ce mentionné ci-dessus il suit que: Sm =2Tx(-xRm)2 =3,14x(-x0,91)2z- 0,65 mètre carré Sn =-S m =1 x 2rRm2 =1 x 3,14 x (1 x 0,91)2 =0,325 mètre carré 2 2 2 2 qm Sä2 - 1245 0,3252 Vn00=ùx - x p Sm 1,297 0,65 155.985 mètre/seconde (m=1-8) (4) Man oo = Vn 00 /a= 155,985 340 .0,459 Cna = Ça (0,3 G 15 Par conséquent, l'avion A-380, suite au rééquipement technique suivant la présente invention, arrivera à décoller et atterrir de façon verticale. 9 (5) (1) REVENDICATIONS1) Avion selon la recherche de la présente invention, dont le rapport poussée-poids est inférieur à 1, se caractérise par ce qu'il comprend, l'accès d'une sustentation verticale (6, 7, 8, 9, 10, 18, 19, 20)de la façon traditionnelle de décoller et atterrir verticalement, l'accès d'une sustentation verticale autre que la façon traditionnelle de décoller et atterrir verticalement en installant le profil mince (2) de façon horizontale au milieu de la ligne verticale de la section horizontale au sein de la conduite d'air (5, 6). 2) Avion selon la revendication 1, ce type d'avion se caractérise parce qu'il comprend, le profil mince, faisant part de la conduite d'air (5, 6), se lie d'une façon fixée ou mobile (1) à la paroi intérieure de la conduite d'air (5, 6). Une fois que le courant atmosphérique (16) passe par le profil mince (2), ce dernier va produire une sustentation et la conduisant à la paroi intérieure de la conduite d'air (5, 6), et puis cela provoquera la sustentation à l'avion. 3) Avion selon les revendications 1 et 2, ce type d'avion se caractérise par ce qu'il comprend, la conception de la surface et celle de la forme du profil mince (2) doivent être mises en place en tenant compte du volume d'admission d'air du réacteur (7), de façon que la sustentation produite par le profil mince (2) soit supérieure à la différence entre le maximal poids au décollage et la poussée verticale de l'avion. 4) Avion selon les revendications précédentes, ce type d'avion se caractérise par ce qu'il comprend, la totalité ou une partie de la conduite d'air (5, 6) avec profil mince peut être fixe (6), ou être formée par des composants d'avion transformés (5). 5) Avion selon la revendication précédente, ce type d'avion se caractérise par ce qu'il comprend: la totalité ou une partie de la conduite d'air avec profil mince peut être installée sur la coque (18) ou sur les ailes (19). 6) Avion selon les revendications précédentes, ce type d'avion se caractérise par ce qu'il comprend, la part frontale du sens horizontal de la conduite d'air (5, 6) peut être ouverte/fermée. 7) Avion selon les revendications précédentes, ce type d'avion se caractérise par ce qu'il comprend, la part frontale du sens vertical de la conduite d'air (5, 6) peut être ouverte/fermée.