Brevet FR3135251A1 — publié le 20231110

Voilure biplan disposant de réservoirs Le domaine de l’invention est le domaine de l’aviation, plus précisément celui de la voilure des avions. L’objet de l’invention est notamment d’augmenter l’espace interne et le poids de la charge utile d’un avion (A), en élargissant son fuselage sans agrandir sensiblement l’envergure de la voilure. L’avion qui possède déjà une première voilure (1) conventionnelle sous forme de deux ailes (1G, 1D) exploite l’espace immédiat au-dessus du toit du fuselage (3) en comportant une seconde voilure (2) enjambant le fuselage (3), qui dispose de réservoirs supplémentaires Cette deuxième voilure (2) a la forme d’un arc vue de face, a une forme de flèche vue de dessus, est d’un seul tenant, est superposée à la première voilure (1), et est solidarisée au fuselage par au moins une poutre (3). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3. Voilure biplan disposant de réservoirs DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION Le domaine de l’invention est le domaine de l’aviation, plus précisément celui de la voilure des avions. L’objet de l’invention est notamment d’augmenter l’espace interne et le poids de la charge utile d’un avion en élargissant son fuselage sans agrandir sensiblement l’envergure de la voilure. ART ANTERIEUR L’idée d’élargir le fuselage d’un avion pour un gain de volume et de charge embarquée n’est pas nouvelle. Elles consistent à modifier le fuselage en englobant deux fuselages côte à côte ou en concevant un fuselage plus large. Par contre si on ne change pas la conception de la voilure de l’avion, cela conduit à augmenter en conséquence l’envergure de la voilure. Les avions ainsi modifiées ont alors une envergure de la voilure qui peut être considérée comme excessive et générant de forte contraintes. En particulier la reconduction des ailes de la voilure de l’avion en termes de constituants peut s’avérer impossible. L’idée d’enjamber le fuselage par la partie supérieure n’est pas nouvelle, ce concept se retrouve dans le Brevet FR 3078683 A1 de GELI François et GELI Bénédicte déposé le 13-09-2019. Il décrit une invention similaire mais d’une conception entièrement innovante s’installant sur un avion de ligne avec aucune ressemblance avec la voilure conventionnel dudit avion. L’idée d’enjamber le fuselage se retrouve dans le Brevet CA 1333901 C de DUBE Bertrand déposé le 10 janvier 1995. Il décrit une invention enjambant le fuselage en s’appuyant sur l’empennage donc un enjambement sans superposition à la première voilure. Cette invention est de conception totalement innovante et modifie en profondeur la conception de la voilure conventionnelle de l’avion de même que son empennage. L’idée d’enjamber le fuselage se retrouve dans le Brevet US 2020/407060 A1 de HOSSEINI KAVEH déposé le 31 décembre 2020. Il décrit une invention similaire à l’invention du Brevet CA 1333901 C de DUBE Bertrand. Des livres d’études protégées par les droits d’auteur ont abordé ce sujet, celui de CAVALLARO RAUNO ET AL, XP029814840, du 02/07/2016 et celui de GRASMEYER J. M. ET AL, XP 093005644, du 1 er janvier 1998. Tous Deux décrivent des études sur des ailes innovantes donc différentes des ailes conventionnelles. L’idée de superposition de deux voilures n’est pas nouvelle, on le retrouve sur les Biplans contemporain et les innovations sur ce type de voilure ne ressemble pas aux voilures conventionnelles et n’utilisent pas leurs capacités notamment en terme de portance à élargir le fuselage. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION L’avion selon l’invention qui possède déjà une première voilure conventionnelle sous forme de deux ailes, exploite l’espace immédiat au-dessus du toit du fuselage en comportant une seconde voilure, composée par la reprise des deux ailes de la première voilure mises côte-à-côte par leur emplanture d’où la conception similaire au voilure conventionnelle, enjambant le fuselage dont chacune des extrémités est fixée sur la longueur des deux ailes de la première voilure conventionnelle ainsi devenues deux ailes basses. De façon avantageuse, cette deuxième voilure est composée par les ailes de la première voilure. De façon avantageuse, cette deuxième voilure a la forme d’un arc vue de face. De façon avantageuse, cette deuxième voilure a une forme de flèche vue de dessus. De façon avantageuse, cette deuxième voilure est d’un seul tenant. De façon avantageuse, cette deuxième voilure est superposée à la première voilure. De façon avantageuse, cette deuxième voilure comporte des réservoirs supplémentaires ce qui bien sûr améliore l’autonomie de l’avion. De façon avantageuse, cette deuxième voilure est solidarisée au fuselage par au moins une poutre la reliant à la partie supérieure du fuselage. Selon un mode de réalisation, la deuxième voilure est solidarisée au fuselage par un ensemble de poutres dont au moins une supporte un réacteur. De façon avantageuse, la seconde voilure possède les mêmes points de fixation de réacteur que la première voilure. Il est avantageux pour une famille d’avions de comprendre au moins une variante conventionnelle et au moins une variante selon l’invention qui partagent des constituants identiques en termes d’ailes de voilures conventionnelles et en termes de constituants du fuselage. De façon préférentielle, les deux variantes diffèrent par la largeur du fuselage. De façon préférentielle, les variantes ont un empennage à double dérive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés montre en coupe le schéma de principe de la double voilure selon l’invention. montre en coupe le schéma de principe de la double voilure selon l’invention en illustrant les portances apportées par chacune des deux voilures et la portance de l’ensemble. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de ligne avec deux réacteurs selon une vue de face. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de ligne avec deux réacteurs selon une vue de profil. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de ligne avec deux réacteurs selon une vue de dessus. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec quatre réacteurs selon une vue de face. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec quatre réacteur selon une vue de dessus. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec quatre réacteur selon une vue de profil. montre un avion de ligne avec une aile haute d’inclinaison négative symétrique. montre en coupe le schéma de principe de la double voilure selon une variante de l’invention consistant à la verticalité des extrémités courbe de l’aile haute. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de ligne avec deux réacteurs selon une vue de face appliquant la variante de l’invention. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de ligne avec deux réacteurs selon une vue de profil appliquant la variante de l’invention. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec deux réacteurs selon une vue de face appliquant la variante de l’invention et appliquant le dispositif de charge. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec deux réacteurs selon une vue de profil appliquant la variante de l’invention et appliquant le dispositif de charge. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec deux réacteurs selon une vue de dessous appliquant la variante de l’invention et appliquant le dispositif de charge. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec deux réacteurs selon une vue de profil en position de charge appliquant la variante de l’invention et appliquant le dispositif de charge ; montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion cargo avec deux réacteurs selon une vue arrière en position de charge appliquant la variante de l’invention et appliquant le dispositif de charge. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de chasse avec un réacteur selon une vue de face appliquant l’invention sur une aile Delta. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de chasse avec un réacteur selon une vue de dessus appliquant l’invention modifiée selon la sur une aile Delta. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de chasse avec un réacteur selon une vue de face appliquant l’invention modifiée selon la sur une aile Delta. montre un mode de réalisation dans le cas d’un avion de chasse avec un réacteur selon une vue de dessus appliquant l’invention sur une voilure inversée. montre un mode de réalisation en adaptant l’invention dans le cas d’un hydravion avec deux moteurs à hélice selon une vue de face. montre un avion de ligne avec deux réacteurs et avec une voilure basse en flèche plus prononcé que celle de la voilure haute selon une vue de profil. montre un avion de ligne avec deux réacteurs et avec une voilure basse en flèche plus prononcé que celle de la voilure haute selon une vue de dessus. montre un avion de ligne avec deux réacteurs sans empennage et l’élongation d’une aile haute disposée vers l’arrière du fuselage pour se fixer sur une voilure basse disposée vers l’avant du fuselage selon une vue de profil. montre un avion de ligne avec deux réacteurs sans empennage et l’élongation d’une aile haute disposée vers l’arrière du fuselage pour se fixer sur une voilure basse disposée vers l’avant du fuselage selon une vue de dessus. montre un avion de ligne avec deux réacteurs avec une seconde voilure équipé de la pièce centrale comportant les fixations conventionnelles des emplantures des deux ailes composant la seconde voilure selon une vue de face. montre un avion de ligne avec deux réacteurs avec une seconde voilure équipé de la pièce centrale comportant les fixations conventionnelles des emplantures des deux ailes composant la seconde voilure selon une vue de dessus. En termes d’application industrielle, l’invention peut être appliquée sur la quasi-totalité des types d’avions (avions de lignes, avions cargos, jets), de dispositions de moteurs et de genre de moteurs (réaction, hélice). La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme d’avions de tout type. Avion (A), un avion de ligne possédant déjà une première voilure basse en flèche conventionnelle (1) sous forme de deux ailes (1G, 1D) caractérisé en ce qu’il exploite l’espace immédiat au-dessus du toit du fuselage (3) en comportant une seconde voilure (2) composée par la reprise des ailes conventionnelles de la première voilure (1G, 1D) fixées au niveau de leur emplanture pour former la seconde voilure (2) d’un seul tenant enjambant le fuselage (3) dont chacune des extrémités est courbée modifiant ces profils aérodynamiques par un nouveau dessin ce qui permet de fixer les extrémités de la seconde aile (2) sur la longueur aux deux ailes (1G, 1D) de la première voilure (1) conventionnelle ainsi devenues deux ailes basses et que la seconde voilure (2) est d’un seul tenant de la même conception que la première voilure donc comportant des réservoirs supplémentaires de même dans les poutres (4) et comporte tous les composants identiques ou analogues à ceux d’une aile conventionnelle tels que des volets, et ainsi permettre la réalisation d'élargir le fuselage des avions conventionnels dépendamment à une portance suffisante, et que l'apport de portance supplémentaire de la seconde voilure (2) est équivalente ou identique à la première voilure (1) pour une envergure augmentée de l'avion (A) dépendant uniquement de la largeur du fuselage (3), et que l'aérodynamisme en terme de portance de la deuxième voilure (2) divisée en 2 moitiés symétriques caractérisées par leur dessin identique ou analogue à la voilure conventionnelles (1G et 1D) dont ces ailes (1G et 1D) sont reprises pour composer la seconde voilure (2) donc elles ont une portance identique ou similaire à la première voilure (1), et que l’aérodynamisme conventionnelle de la seconde voilure (2) peut être redessiner dans sa globalité pour rendre un dessin aérodynamique plus homogène, et que le nouvel emploi des ailes de la première voilure (1) sur la seconde voilure (2) impose des modifications en terme de fixations au niveau de leur emplanture pour former la seconde aile (2) d’un seul tenant, des modifications sur les extrémités de la seconde aile (2) en les courbant avec un nouveau profil aérodynamique, des modifications internes sur ces ailes comme la suppression du train d’atterrissage devenu inutile libérant un espace pouvant accueillir des réservoirs supplémentaires, et que la première voilure (1) subit une seule modification, celle de présenter des points de fixations permettant de recevoir les extrémités courbées de la seconde voilure (2) et que l’'avion (A) peut être doté de tout type de moteur conventionnel tels à réaction ou à hélices ou non-conventionnel tels que les moteurs fusées et les statoréacteurs, et que les dispositions des moteurs (5) sur la deuxième voilure (2) sont identiques au voilure conventionnelles en flèche avec l'option de renforcer la fixation des réacteurs sur cette aile (2) avec une poutre (4) apportant une fixation supplémentaire des réacteurs par la surface supérieure de la première voilure (1) ou sur le fuselage (3) et ceci avec ou sans l'exploitation des parties courbées de la seconde aile (2), et que la disposition des réacteurs peut garder leur disposition d'origine sous la première voilure (1) avec toute variante de disposition conventionnelle liée au voilure en flèche ou à l’arrière du fuselage, et que la deuxième voilure (2) a des effets mécaniques réciproques avec la première voilure (1) en diminuant leurs déformations de façon similaire d'une voilure à contre-vent, et que la deuxième voilure (2) apporte des effets réciproques de sécurité supplémentaires dans le vol de l'avion (A) par la similitude en terme de composants et en terme aérodynamique avec la première voilure (1) en cas de dommages sur les ailes ou d'avaries sur leurs composants. Avion (A) selon la revendication 1 caractérisé par la présence d’une pièce (20) disposée au centre de la symétrie, suivant la vue de face de l’avion (A), de la deuxième voilure (2), et que cette pièce centrale (20) reçoit les fixations conventionnelles des emplantures des ailes conventionnelles (2 G et 2 D) composant la deuxième voilure (2), et que le profil aérodynamique de cette pièce (20) suit celui de la deuxième voilure (2), et que cette pièce centrale (20) permet la composition d’un seul tenant de la deuxième voilure (2) sans modifier les fixations des emplantures des ailes conventionnelles composant la deuxième voilure (2). Avion (A) selon l’une quelconque revendications 1 et 2 caractérisé par le renforcement réciproque de la structure interne de la première voilure (1) et de la seconde aile (2) du fait de leur fixation mutuelle et avec le fuselage (3) renforçant la cohésion mécanique de l’ensemble dans le but de les rendre moins soumises aux déformations et d’élargir leur profil aérodynamique dans le but d’augmenter leur surface de portance. Avion (A) selon l’une quelconque revendications 1 à 3 caractérisé par la modification sur la géométrie de l’emplanture des 2 ailes conventionnelles composant la deuxième voilure (2), consistant à obtenir d’autres inclinaisons au niveau des fixations de ces emplantures comme une inclinaison horizontale négative symétrique de ces 2 ailes conventionnelles par rapport au fuselage (3) vu de face afin d’améliorer la stabilité aérodynamique de l’avion. Cette inclinaison impose un nouveau profil aérodynamique à la deuxième voilure (2) selon le degré d’inclinaison choisi. Avion (A) selon l’une quelconque revendications 1 à 4 caractérisé par une modification au niveau du profil des extrémités courbées de l'aile haute (2) par la forme d’une ligne verticale (7) se terminant au niveau de la fixation de leur aile basse (1G, 1D), dans le but de disposer des volets de direction (6) identiques similaires aux empennages conventionnels et ainsi améliorer la manœuvrabilité de l'avion (A). Avion (B) selon l’une quelconque revendications 1 à 5 caractérisé par des surfaces d’appui au sol (21) disposés en protubérance sous le fuselage (3) de l’avion (B) suivant l’aérodynamisme du fuselage (3), et que les surfaces (21) sont les plus proches du sol de l’avion (B) au sol, qui par l’abaissement du train d’atterrissage les met en contact avec le sol permettant un chargement stable et sécurisé de véhicules routiers lourds (22) sur un rampe peu inclinée n’excédant pas 10 %. Avion (A) selon l’une quelconque revendications 1 à 6 caractérisé par la reprise du procédé de la deuxième voilure (2) de l’invention à partir d'autres genres de voilures conventionnelles que les voilures en flèche dont l'aile Delta (11) pour donner une deuxième aile (16) et d’autres genres d’avion tel un avion de chasse (C) muni de volets directionnels (6) dont l’empennage vertical caractéristique au avion de chasse en aile Delta a été supprimée. Avion (A) selon la revendication 7 caractérisé par une aile haute non superposée de caractéristique ou de genre différents à la voilure conventionnelle de l'avion (A) comme une première voilure (1) avec un angle de flèche plus prononcé que la seconde voilure (2). Famille d'avions (A) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que ces variantes peuvent s'appliquer sur tout aéronef à voilure fixe, et peuvent différer en n’appliquant pas la vocation finale de la revendication 1 qui est d'élargir le fuselage (3) d’un avion (A) sans empennage. Famille d’avions (A) selon l’une quelconque revendications 1 à 9 caractérisée par le fait de l'élargissement du fuselage dotée de la seconde voilure (2) créant une nouvelle famille d’avions au regard des appareils existants.