Brevet FR3085666A1 — publié le 20200313

- 1 - La présente invention concerne un hélicoptère ultra léger motorisé (U.L.M.) bi-rotors co-axiaux à pales contre-rotatives. Les hélicoptères type « ULM » sont traditionnellement conçus et fabriqués avec un seul disque rotor principal équipé de ses plateaux cycliques, un rotor arrière anti-couple ou, à défaut, de buses de pulsation par air, voire pulso-réacteurs en bout de leurs pales, tout cela étant alors lourd, complexe et cher. De même certains autogires, pour décoller en mode hélicoptère sur une très courte distance, possèdent à cet effet un flexible débrayable en vol pour le lancement en rotation de leurs pales. Enfin les diverses formules de « combinés » connus possèdent eux aussi un seul disque rotor plus des composants 15 spécifiques tel que hélice, réacteur, ailes etc... L'aéronef selon l'invention permet d'une manière plus simple de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique l'ensemble des éléments suivant : 20 3) D'une part : deux disques rotors co-axiaux à pales contre-rotatives lesquelles sont en rotation inverse avec leur arbre correspondant équipé chacun d'une roue conique dentée en prise directe avec les deux pignons coniques tournant 25 libres sur les deux bras en forme de croisillon de l'arbre fixe solidaire du fuselage tubulaire tel que tout cela a été décrit dans la demande de brevet n° 1700596 du présent demandeur. 3) D'autre part, pour son pilotage et manutention, l'ensemble 30 des éléments constitutifs et spécifiques suivants : - Un moteur avec embrayage centrifuge et hélice propulsive débrayable ou à pas variable de façon à démarrer au ralenti celui-ci avec les rotors et hélice non tournants, soit à la « ficelle », soit avec batterie, la prise de puissance se 35 faisant par un couple conique à la base de l'arbre du - 2 - premier disque rotor. - Une commande de gaz pour l'augmentation de puissance des rotors et l'hélice permettant de la sorte le changement d'altitude et vitesse de l'aéronef. 5 - Un palonnier avec tiges et plateau de commande coulissant sur l'arbre du disque rotor inférieur de façon à modifier le pas collectif des pales de celui-ci et entraîner une variation de couple avec celui du disque rotor supérieur à pas constant, tout cela dans le cas de changement de cap ou 10 vol stationnaire. - Un siège pilote coulissant avec ressort de rappel vers l'avant et sollicité par un manche à « balai » avec poignée ou guidon/ fixe ou articulé, de façon à déplacer le centre de gravité de l'aéronef et assurer son vol horizontal, changement de pente, position cabrée à l'atterrissage par exemple. - Un plan fixé vertical en bout de queue pour la stabilisation en lacet. - Un train sur deux roues à l'arrière, un patin à l'avant pour son repos sur le sol. - Un frein rotor articulé sur la goupille de blocage en rotation de la tige supérieure de commande de pas collectif des pales du disque rotor inférieur. - Une barre anti « scalp » avec butée et ressort de rappel vers le haut. - Un coffre sous le siège pilote pour toute affaire d'agrément ou de secours. - Un crochet de manutention ou remorquage à l'avant du fuselage tubulaire. Selon une deuxième caractéristique la chaîne de commande pour les variations de pas collectif sur le disque rotor inférieur à l'aide du palonnier comprend au milieu de sa longueur un pivot fixé sur le fuselage tubulaire et sur lequel est articulé un renvoi d'angle en forme d'équerre à deux bras, chacun de ceux-ci permettant par leur liaison la translation - 3 - de deux barres (ou tiges de commande) : Une première avec embouts à rotule, sensiblement parallèle au fuselage tubulaire et liée à un bras du palonnier en forme de « T » pivotant sur un axe vertical. 5 - Une seconde articulée par un axe sur le second bras du renvoi d'angle, parallèle à l'axe des rotors, et terminée dans sa partie supérieure par une fourchette engagée dans la gorge de l'ensemble plateau de commande, lequel, lié aux leviers de pas des pales, peut alors glisser sur les 10 cannelures de l'arbre du rotor inférieur et assure donc les variations de pas collectif de celles-ci. Selon une troisième caractéristique les pales du disque rotor inférieur sont avantageusement articulées en incidence grâce à leur assemblage direct et non bloqué sur le filetage de 15 leur fusée selon la description du brevet N° 1100636 du présent demandeur. Selon une variante plus simplifiée ce même aéronef peut comprendre une commande en lacet par palonnier agissant directement sur un gouvernail de direction articulé sur le 20 plan fixée vertical à l'arrière du fuselage, soit par câble, soit par tiges de commande. Dans ce cas les pales des deux disques rotor sont à pas constant ainsi que celles de l'hélice alors non débrayable. Les dessins annexés illustrent l'invention : 25 Les figures 1 et 2 représentent en vue de profil l'ensemble de l'appareil selon l'invention. La figure 3 représente une variante simplifiée de ce type d'appareil selon l'invention. En référence à ces dessins cet hélicoptère comprend deux 30 disques rotors co-axiaux à pales contre-rotatives formés par : Un disque rotor inférieur (1) fixée sur son arbre (1') avec pales à pas variable articulées directement sur le filetage de leur fusée. 35 - Un disque rotor supérieur (2) fixé sur son arbre (2') avec -4- pales à pas constant lesquelles sont en rotation inverse sur un arbre (3) en forme de croisillon (3') solidaire du fuselage tubulaire (15), et équipé à cet effet par deux pignons coniques (3 ) en prise directe avec les roues 5 dentées coniques en bout de ces deux arbres rotors. Cet aéronef comprend un moteur (5) avec embrayage centrifuge pour son démarrage au ralenti, rotors (1), (2) et hélice propulsive (6) arrêtés pour la sécurité de toute personne à proximité. Ce moteur transmet sa puissance par un couple de 10 pignons coniques (5') à la base de l'arbre rotor (1'). Pour la stabilité en lacet un stabilisateur vertical (25) est fixé à l'arrière en bout du fuselage tubulaire (15). Pour son repos sur le sol deux roues (19) sont prévues à leur essieu (19') à l'arrière du bâti moteur et un patin (18) à 15 l'avant. Pour son pilotage cet aéronef comprend les éléments suivants : - Un siège pilote (8) coulissant et tiré vers l'avant par le ressort (22) afin de modifier le centrage par déplacement 20 du centre de gravité à l'aide du manche à « balai » (9) avec poignée ou guidon, fixe ou articulé. - Un palonnier (10) pour le contrôle en lacet - Une commande de gaz (9') - Une hélice propulsive (6) à pas variable ou avec embrayage 25 (7) La chaine de commande par palonnier (10) comprend au milieu de sa longueur un pivot (20) fixé sur le fuselage tubulaire (15) et sur lequel est articulé un renvoi d'angle en forme d'équerre (21) à deux bras, chacun de ceux-ci permettant par 30 leur liaison la translation de deux tiges de commande : - Une première (11) avec embouts à rotule, sensiblement parallèle au fuselage tubulaire (15) et liée à un bras du palonnier (10) en forme de « T » pivotant sur un axe vertical. -5- - Une seconde (12) articulée par un axe sur le second bras du renvoi d'angle, parallèle à l'axe des rotors, et terminée dans sa partie supérieure par une fourchette (12') engagée dans la gorge (4') de l'ensemble plateau de commande (4), 5 lequel est lié aux leviers de pas de pales de l'arbre rotor (1') et pouvant glisser sur la partie cannelée de celui-ci assure donc les variations de pas des pales (1) par leur rotation sur le filetage de leur fusée sur lesquelles elles sont assemblées. 10 Pour son confort le pilote dispose des accessoires suivants : - Un frein rotor à patin (13) articulé sur la goupille antirotation (24) de la tige de commande (12) glissante dans son guide (26). - Une barre de protection (14) anti « scalp » au-dessus de la 15 tête et pouvant s'articuler vers le bas. - Un crochet ou anneau (16) de manutention ou remorquage à l'avant du fuselage tubulaire (15). - Une planche de bord (17) pour instruments de contrôle. - Un coffre (23) sous le siège pilote pour emport des 20 affaires de secours ou d'agréments. Ce type d'aéronef selon l'invention est particulièrement destiné pour des opérations de liaison, d'observation, promenades aériennes, écolage, construction d'amateur, REVENDICATIONS1) Hélicoptère type « U.L.M. » bi-rotors co-axiaux à pales contre-rotatives caractérisé en ce qu'il comporte à cet effet les éléments constitutifs spécifiques suivants : - Un disque rotor inférieur (1) fixé sur son arbre (1') avec pales à pas variables articulées directement sur le filetage de leur fusée. - Un disque rotor supérieur (2) fixé sur son arbre (2') avec pales à pas constant, lesquelles sont en rotation inverse sur un arbre (3) en forme de croisillon (3') solidaire du fuselage tubulaire (15) et équipé à cet effet par deux pignons coniques (3") en prise directe avec les roues dentées coniques en bout de ces deux arbres rotor. Cet aéronef comprend un moteur (5) avec embrayage centrifuge pour son démarrage au ralenti, rotors (1), (2) et hélice propulsive (6) arrêtés pour la sécurité de toute personne à proximité. Ce moteur transmet sa puissance par un couple de pignons coniques (5') à la base de l'arbre rotor (1'). Pour la stabilité en lacet un stabilisateur vertical (25) est fixé à l'arrière en bout du fuselage tubulaire (15). Pour son repos sur le sol deux roues (19) sont prévues à leur essieu (19') à l'arrière du bâti moteur et un patin (18) à l'avant. Pour son pilotage cet aéronef comprend les éléments suivants : - Un siège pilote (8) coulissant et tiré vers l'avant par le ressort (22) afin de modifier le centrage par déplacement du centre de gravité à l'aide du manche à « balai » (9) avec poignée ou guidon fixe ou articulé. - Un palonnier (10) pour le contrôle de cap en lacet - Une commande de gaz (9') - Une hélice propulsive (6)à pas variable ou avec embrayage (7) -7- - Un frein rotor (13) à patin articulé sur la goupille antirotation (24) de la tige de commande (12) glissante dans son guide (26). 2) Hélicoptère selon la revendication 1 caractérisé en ce que 5 la chaîne de commande par palonnier (10) comprend au milieu de sa longueur un pivot (20) fixé sur le fuselage tubulaire (15) et sur lequel est articulé un renvoi d'angle en forme d'équerre (21) à deux bras, chacun de ceux-ci permettant par leur liaison la translation de deux tiges de commande : 10 - Une première (11) avec embouts à rotule, sensiblement parallèle au fuselage tubulaire (15) et liée à un bras du palonnier (10) en forme de « T » pivotant sur un axe vertical. - Une seconde (12) articulée par un axe sur le second bras du 15 renvoi d'angle, parallèle à l'axe des rotors, et terminée dans sa partie supérieure par une fourchette (12') engagée dans la gorge (4') de l'ensemble plateau de commande (4), lequel lié aux leviers de pas des pales de l'arbre rotor (1') et pouvant glisser sur la partie cannelée de celui-ci, 20 assure donc alors les variations de pas des pales (1) par leur rotation sur le filetage de leur fusée sur lesquelles elles sont assemblées. 3)Hélicoptère selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il peut comprendre pour sa 25 commande en lacet un palonnier (10) agissant directement par câble ou tige de commande (11) sur un gouvernail (25') articulé sur un plan fixé vertical (25) à l'arrière du fuselage (15) de façon que les pales des rotors et de l'hélice soient à pas constant.