Brevet FR3127474A1 — publié le 20230331

AVION AVEC GENERATION DE POUSSÉE PAR INTERACTION TOURBILLONNAIRE ENTRE VOILURES L’invention a pour objet un avion (102) comprenant un fuselage (104) allongé suivant un axe longitudinal ; une voilure principale (106) s’étendant de part et d’autre du fuselage (104) , étant portante, et présentant une envergure b1, un bord d’attaque (106.1) et une corde C1 ; une voilure secondaire (108) s’étendant de part et d’autre du fuselage (104) et en arrière de la voilure principale (106), étant portante, et présentant une envergure b2 et un bord d’attaque (108) ; dans lequel une distance D1 entre le bord d’attaque (106.1) de la voilure principale (106) et le bord d’attaque (108.1) de la voilure secondaire (108) est comprise entre 1.2 et 2 fois la corde C1 ;et l’envergure b2 est inférieure à l’envergure b1. (fig. 2) AVION AVEC GENERATION DE POUSSÉE PAR INTERACTION TOURBILLONNAIRE ENTRE VOILURES L’invention a trait au domaine des avions, plus particulièrement des avions comprenant un fuselage, des ailes supportées par le fuselage et un ou plusieurs moteurs de propulsion. Les avions présentent, en vol, une trainée aérodynamique au contact de l’air ambiant. Cette trainée est pénalisante en ce qu’elle résulte en une force exercée sur l’avion, opposée à son déplacement et devant être compensée par une poussée générée par un ou plusieurs moteurs de propulsion. En d’autres termes, la consommation en énergie, en l’occurrence de carburant, du ou des moteurs de propulsion est en lien direct avec la trainée en question. Il est donc généralement recherché de diminuer la trainée d’un avion. Le document de brevet publié WO 2021/074516 A1 a trait à une architecture d’avion dans laquelle deux nacelles, logeant les moteurs de propulsion et formant une voilure horizontale, sont positionnées dans le sillage des ailes, diminuant ainsi la trainée des nacelles en question. Plus précisément, les bords d’attaque des parois inférieures de la voilure des deux nacelles sont disposés à l’arrière des bords de fuite des deux ailes, respectivement. A cet effet, la distance horizontale H entre chacun des bords de fuite des deux ailes et des bords d’attache des parois inférieures des voilures des deux nacelles est comprise entre 0.02 et 0.2 fois la corde moyenne des ailes. Cette distance ainsi réduite permet à l’écoulement le long de la paroi inférieure de la voilure de chaque nacelle d’être davantage ralenti par rapport à l’écoulement le long de la paroi supérieure qui lui est en dehors du sillage. Cette augmentation de différence de vitesse augmente la portance de la voilure en question. Cette architecture, pour être efficace, nécessite un rapprochement important des nacelles à voilure portante des bords de fuite des ailes, ce qui peut s’avérer contraignant dans certaines configurations d’avion. L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de diminuer la trainée d’un avion, en particulier d’un avion du type avec un fuselage tubulaire et deux ailes principales. L’invention a pour objet un avion comprenant un fuselage allongé suivant un axe longitudinal ; une voilure principale s’étendant de part et d’autre du fuselage, étant portante, et présentant une envergure b1, un bord d’attaque et une corde C1 ; une voilure secondaire s’étendant de part et d’autre du fuselage et en arrière de la voilure principale, étant portante, et présentant une envergure b2 et un bord d’attaque ; remarquable en ce qu’une distance D1 entre le bord d’attaque de la voilure principale et le bord d’attaque de la voilure secondaire est comprise entre 1.2 et 2 fois la corde C1 ; et l’envergure b2 est inférieure à l’envergure b1. Selon un mode avantageux de l’invention, la distance D1 est prise de manière ponctuelle, notamment au niveau du fuselage. Selon un mode avantageux de l’invention, la distance D1 est une valeur moyenne sur l’envergure b2 de la voilure secondaire. Selon un mode avantageux de l’invention, la corde C1 est prise pour chaque prise de distance D1, en alignement avec ladite distance D1. Selon un mode avantageux de l’invention, l’envergure b2 est inférieure à 0.7 fois l’envergure b1 et supérieure à 0.3 fois ladite envergure b1. Selon un mode avantageux de l’invention, la voilure secondaire est formée par deux nacelles logeant un ou plusieurs moteurs de propulsion. Selon un mode avantageux de l’invention, la voilure secondaire est formée par deux ailes secondaires. Selon un mode avantageux de l’invention, l’avion comprend, en outre, une troisième voilure s’étendant de part et d’autre du fuselage et en arrière de la voilure secondaire, étant portante, et présentant une envergure b3 et un bord d’attaque ; une distance D2 entre le bord d’attaque de la voilure secondaire et le bord d’attaque de la troisième voilure est comprise entre 1.2 et 2 fois une corde C2 de la voilure secondaire ; et l’envergure b3 est inférieure à l’envergure b2. Selon un mode avantageux de l’invention, l’envergure b3 est inférieure à 0.7 fois l’envergure b2 et supérieure à 0.3 fois ladite envergure b2. Selon un mode avantageux de l’invention, la troisième voilure est formée par deux nacelles logeant un ou plusieurs moteurs de propulsion. Avantageusement, la distance D2 est prise de manière ponctuelle, notamment au niveau du fuselage. Avantageusement, la distance D2 est une valeur moyenne sur l’envergure b3 de la troisième voilure. Avantageusement, la corde C2 est prise pour chaque prise de distance D2, en alignement avec ladite distance D2. Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles réduisent la trainée d’un avion en combinant au moins deux voilures portantes. Cette combinaison consiste à rapprocher suffisamment ces au moins deux voilures et à prévoir une envergure réduite pour la voilure aval de manière à produire une poussée résultante, favorable à une réduction de la trainée globale de l’avion. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins. est une vue en perspective d’un avion selon l’état de la technique, illustrant les tourbillons provoqués par l’écoulement le long des ailes et leurs effets sur les stabilisateurs. est une vue de haut d’un avion selon un premier mode de réalisation de l’invention. est une vue de haut d’un avion selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Avion (102 ; 202) comprenant : - un fuselage (104 ; 204) allongé suivant un axe longitudinal; - une voilure principale (106 ; 206) s’étendant de part et d’autre du fuselage (104 ; 204), étant portante, et présentant une envergure b1, un bord d’attaque (106.1 ; 206.1) et une corde C1; - une voilure secondaire (108 ; 208) s’étendant de part et d’autre du fuselage (104 ; 204) et en arrière de la voilure principale (106 ; 206), étant portante, et présentant une envergure b2 et un bord d’attaque (108 ; 208.1); caractérisé en ce que une distance D1 entre le bord d’attaque (106.1 ; 206.1) de la voilure principale (106 ; 206) et le bord d’attaque (108.1 ; 208.1) de la voilure secondaire (108 ; 208) est comprise entre 1.2 et 2 fois la corde C1 ; et l’envergure b2 est inférieure à l’envergure b1. Avion (102 ; 202) selon la revendication 1, dans lequel la distance D1 est prise de manière ponctuelle, notamment au niveau du fuselage (104 ; 204). Avion (102 ; 202) selon la revendication 1, dans lequel la distance D1 est une valeur moyenne sur l’envergure b2 de la voilure secondaire (1208 ; 208). Avion (102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la corde C1 est prise pour chaque prise de distance D1, en alignement avec ladite distance D1. Avion (102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’envergure b2 est inférieure à 0.7 fois l’envergure b1 et supérieure à 0.3 fois ladite envergure b1. Avion (102) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la voilure secondaire (108) est formée par deux nacelles logeant un ou plusieurs moteurs de propulsion. Avion (102 ; 2029 selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la voilure secondaire (108 ; 208) est formée par deux ailes secondaires. Avion (202) selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant, en outre : - une troisième voilure (220) s’étendant de part et d’autre du fuselage (204) et en arrière de la voilure secondaire (208), étant portante, et présentant une envergure b3 et un bord d’attaque (220.1) ; une distance D2 entre le bord d’attaque (208.1) de la voilure secondaire et le bord d’attaque (220.1) de la troisième voilure (220) est comprise entre 1.2 et 2 fois une corde C2 de la voilure secondaire (208) ; et l’envergure b3 est inférieure à l’envergure b2. Avion (202) selon la revendication 8, dans lequel l’envergure b3 est inférieure à 0.7 fois l’envergure b2 et supérieure à 0.3 fois ladite envergure b2. Avion (202) selon la revendication 7 et l’une des revendications 8 et 9, dans lequel la troisième voilure (220) est formée par deux nacelles logeant un ou plusieurs moteurs de propulsion.