FR2850586A1 - Lift system for remote or radio controlled aircraft, has vertical structure formed of gas reservoirs, and wings that is folded empty at take-off and then deployed during flight by filling with gas in reservoirs - Google Patents
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Abstract
Description
NOUVEAU DISPOSITIF AMELIORANT LA PORTANCE EN PARTICULIER DES AERONEFS ETNEW DEVICE IMPROVING THE LIFT IN PARTICULAR OF AIRCRAFT AND
SES APPLICATIONSITS APPLICATIONS
La présente invention se rapporte au domaine de 5 l'aéronautique et plus particulièrement aux dispositifs pouvant voler à faible vitesse. The present invention relates to the field of aeronautics and more particularly to devices capable of flying at low speed.
La présente invention se rapporte plus précisément à un dispositif pour assurer avec stabilité la portance d'un aéronef volant à faible ou très faible vitesse et/ou en vol stationnaire. The present invention relates more precisely to a device for ensuring with stability the lift of an aircraft flying at low or very low speed and / or in hovering flight.
Dans la demande de brevet d'invention déposée antérieurement, le 20 janvier 2003, sous le n0 03-01025, par le même déposant, le dispositif a été défini comme convenant tout particulièrement pour des aéronefs télécommandés ou téléguidés, de faibles ou de très faibles dimensions, susceptibles de voler à l'extérieur ou à l'intérieur d'une 1 5 infrastructure fermée, comme par exemple un bâtiment d'habitation, une installation industrielle, un tunnel ou tout autre espace clos. Le dispositif pourrait cependant tout aussi bien convenir à des aéronefs de plus grandes dimensions. In the patent application filed previously, on January 20, 2003, under the number 03-01025, by the same applicant, the device was defined as being particularly suitable for remotely controlled or remotely controlled aircraft, of weak or very weak dimensions, capable of flying outside or inside a closed infrastructure, such as a residential building, an industrial installation, a tunnel or any other enclosed space. However, the device could equally well be suitable for larger aircraft.
Les aéronefs télécommandés ne possèdent pas de dispositifs 20 de portance adaptés à des vols à très basse vitesse ou stationnaires, à la fois en extérieur et en intérieur. Remote-controlled aircraft do not have lift devices suitable for very low speed or stationary flights, both outdoors and indoors.
En effet, le vol en intérieur suppose une très basse vitesse afin de pouvoir éviter les chocs contre les parois du site. Ceci nécessite de diminuer la vitesse tout en évitant le décrochage de l'aéronef en raison de la 25 diminution de la portance. Par ailleurs, la capacité d'évoluer de l'extérieur vers l'intérieur nécessite une phase de vol intermédiaire, stationnaire. Ceci implique la nécessité de placer l'aéronef dans une configuration à forte incidence. Enfin, le vol en extérieur suppose, de plus, une bonne résistance aux turbulences de l'atmosphère. Pour certaines applications, la discrétion 30 acoustique peut devenir indispensable, ce qui limite la puissance de la propulsion, donc place l'aéronef en situation de décrochage. In fact, indoor flight requires a very low speed in order to be able to avoid impacts against the walls of the site. This necessitates reducing the speed while avoiding the stall of the aircraft due to the reduction in lift. Furthermore, the ability to evolve from the outside to the inside requires an intermediate, hovering flight phase. This implies the need to place the aircraft in a high incidence configuration. Finally, outdoor flight also requires good resistance to atmospheric turbulence. For certain applications, acoustic discretion may become essential, which limits the power of the propulsion, and therefore places the aircraft in a stall situation.
Le dispositif selon la demande antérieure permet de satisfaire à ces exigences. The device according to the previous application makes it possible to satisfy these requirements.
Le dispositif selon la demande antérieure se caractérise par le 35 fait qu'il comporte en premier lieu un système de portance formé d'un ensemble d'ailes de forme particulière assurant la sustentation et, si nécessaire, en deuxième lieu un ou plusieurs réservoirs contenant un gaz inerte, ininflammable, plus léger que l'air, et fixé(s) sur ou dans l'aéronef. The device according to the previous application is characterized by the fact that it comprises firstly a lift system formed by a set of wings of particular shape ensuring the lift and, if necessary, secondly one or more tanks containing an inert, non-flammable gas, lighter than air, and fixed (s) on or in the aircraft.
Selon une caractéristique de l'invention décrite dans la demande antérieure, les ailes doivent assurer la meilleure protection possible face au risque de décrochage à très basse vitesse et face aux turbulences extérieures. Il s'agit, selon cette 'invention, d'ailes implantées à 5 la partie supérieure du fuselage, notamment d'ailes biplan décalées dans le plan horizontal avec un très faible inter-plan vertical.. According to a characteristic of the invention described in the previous application, the wings must provide the best possible protection against the risk of stalling at very low speed and against external turbulence. According to this invention, these are wings located at the top of the fuselage, in particular biplane wings offset in the horizontal plane with a very small vertical interplane.
Ainsi placées de cette manière, les deux ailes agissent, face à un écoulement d'air à très basse vitesse, comme l'ensemble d'une seule aile unique virtuelle qui respecterait les lois d'optimisation de la portance 1o aérodynamique. Thus placed in this way, the two wings act, facing an air flow at very low speed, like the assembly of a single virtual single wing which would respect the laws of optimization of aerodynamic lift 1o.
En effet, si l'on considère que l'intrados de l'aile antérieure (et également supérieure) et l'extrados de l'aile postérieure (et également inférieure) constituent respectivement l'intrados et l'extrados de l'aile virtuelle, le faible inter-plan permet ainsi une meilleure résistance au 15 décrochage, conformément aux lois de l'aérodynamisme et, de ce fait, assure un écoulement entre l'intrados et l'extrados de l'aile virtuelle. Cet espace permet un effet de soufflage qui retarde le décollement de la couche limite. Indeed, if we consider that the lower surface of the front wing (and also upper) and the upper surface of the rear wing (and also lower) respectively constitute the lower surface and the upper surface of the virtual wing , the low inter-plane thus allows better resistance to stalling, in accordance with the laws of aerodynamics and, therefore, ensures flow between the lower surface and upper surface of the virtual wing. This space allows a blowing effect which delays the separation of the boundary layer.
Ce principe existe pour des ailes d'avions volant à grande vitesse mais il s'agit de quelques fentes, alors que dans l'aile adaptée aux basses vitesses, il 20 est envisagé une coupure importante sur toute la largeur de l'aile virtuelle. This principle exists for the wings of planes flying at high speed, but these are a few slots, whereas in the wing adapted to low speeds, a major cut is envisaged over the entire width of the virtual wing.
Ce faible inter-plan a également pour effet de limiter l'instabilité de vol à l'extérieur, dans le cas de turbulences atmosphériques. This low inter-plane also has the effect of limiting the instability of flight outside, in the case of atmospheric turbulence.
Par ailleurs, la disposition des ailes en biplan décalé dans le plan horizontal permet une plus grande cambrure de l'aile virtuelle et ainsi 25 une meilleure portance. La forme générale et particulière du bord de fuite de l'aile postérieure contribue également à un surcroît de portance grâce à l'augmentation de la cambrure du système alaire. Furthermore, the arrangement of the wings in biplane offset in the horizontal plane allows a greater camber of the virtual wing and thus a better lift. The general and particular shape of the trailing edge of the hind wing also contributes to an increase in lift thanks to the increase in the camber of the wing system.
Une forme particulière des ailes selon la demande antérieure, particulièrement adaptée aux faibles vitesses, consiste en un dispositif dans 30 lequel les ailes sont surélevées par rapport au fuselage de l'aéronef au moyen de haubans. En fonction des contraintes dues à l'implantation de la charge utile, un écart supérieur dans le plan horizontal peut s'avérer nécessaire entre les deux ailes. De la même façon, l'interplan vertical peut être augmenté. Dans ce cas particulier, le défaut d'optimisation de la portance 35 alaire peut être compensé par une disposition adéquate des ballasts de gaz inerte. A particular shape of the wings according to the previous application, particularly suitable for low speeds, consists of a device in which the wings are raised relative to the fuselage of the aircraft by means of shrouds. Depending on the constraints due to the location of the payload, a greater difference in the horizontal plane may prove necessary between the two wings. In the same way, the vertical interplan can be increased. In this particular case, the failure to optimize the wing lift can be compensated by an adequate arrangement of the inert gas ballasts.
Afin de limiter la traînée et le décrochage de la couche limite sur les ailes, et donc ainsi améliorer la portance, il peut s'avérer utile de placer sur les extrados, au moins à proximité des bords d'attaque, des minirides, des mini ondulations ou des mini filaments verticaux. In order to limit the drag and the stall of the boundary layer on the wings, and thus thus improve the lift, it may prove useful to place on the upper surfaces, at least near the leading edges, minirides, mini vertical undulations or mini filaments.
En effet, un déclenchement artificiel de turbulences fournit beaucoup plus d'énergie aux filets proches de l'extrados qu'un échange moléculaire dans une couche limite laminaire. Indeed, an artificial initiation of turbulence provides much more energy to the nets near the upper surface than a molecular exchange in a laminar boundary layer.
Cette turbulence artificielle réduit la traînée totale par suite du retardement du décollement de la couche limite. Le force globale de portance agit généralement au quart avant du profil, et il peut y avoir un intérêt à limiter ces rugosités à proximité des bords d'attaque. This artificial turbulence reduces the total drag due to the delay in the delamination of the boundary layer. The overall lift force generally acts at the front quarter of the profile, and there may be an advantage in limiting these roughnesses near the leading edges.
Selon l'invention antérieure, la première moitié des bords d'attaque des ailes, à partir de l'emplanture, est légèrement incurvée vers l'avant par rapport à la deuxième moitié des bords d'attaque afin de permettre une différence de flèche à l'emplanture et en bout d'aile, pour améliorer la portance à la fois à l'emplanture et en bout d'aile. According to the prior invention, the first half of the leading edges of the wings, from the root, is slightly curved forward relative to the second half of the leading edges in order to allow a difference in deflection at the root and at the end of the wing, to improve the lift both at the root and at the end of the wing.
1 5 Le bord de fuite de l'aile antérieure et aussi supérieure, apparaît approximativement à la verticale du bord d'attaque de l'aile postérieure et inférieure. La surface de l'aile postérieure est supérieure à la surface de l'aile antérieure en raison principalement de la forme de son bord de fuite qui est plus arrondi à partir du bout d'aile et qui est pratiquement 20 parallèle au fuselage à proximité de l'emplanture. 1 5 The trailing edge of the fore wing and also the upper wing appears approximately vertical to the leading edge of the hind wing and the lower wing. The area of the hind wing is larger than the area of the fore wing mainly due to the shape of its trailing edge which is more rounded from the tip of the wing and which is practically parallel to the fuselage in the vicinity of the root.
Pour l'aile antérieure, le bord de fuite revient vers l'emplanture d'une manière approximative elliptique ovale et régulièrement arrondie. For the fore wing, the trailing edge returns towards the root in an approximately elliptical oval and regularly rounded manner.
L'aile postérieure est légèrement plus courte que l'aile antérieure. The hind wing is slightly shorter than the fore wing.
Selon une modalité particulière de l'invention, le système de sustentation est formé de deux ailes disposées légèrement décalées dans un plan horizontal et présentant une forme elliptique allongée qui favorise la sustentation. According to a particular form of the invention, the lift system is formed by two wings arranged slightly offset in a horizontal plane and having an elongated elliptical shape which favors lift.
Une autre caractéristique de l'invention antérieure consiste en 30 ce que l'on dispose, en cas de nécessité, pour augmenter la portance, un ou plusieurs réservoir(s) d'un gaz inerte, plus léger que l'air -et en particulier de l'hélium- soit au-dessus de la surface alaire, soit dans la structure de l'aéronef (ailes comprises), soit encore sous le fuselage, éventuellement dans une nacelle inférieure. Another characteristic of the prior invention consists in having, if necessary, to increase the lift, one or more reservoir (s) of an inert gas, lighter than air - and helium in particular - either above the wing surface, or in the structure of the aircraft (wings included), or even under the fuselage, possibly in a lower nacelle.
Ces réservoirs contribuent grâce à l'amélioration de la portance, à diminuer la puissance de propulsion nécessaire. On restreint ainsi en particulier la signature acoustique. Les inconvénients qui pourraient en principe découler de l'augmentation probable de l'incidence dans ce cas, sont compensés par la configuration adaptée des ailes. En outre, ces réservoirs permettent d'une part, un vol stationnaire par la possibilité de choix d'une puissance adéquate de la propulsion par un moteur, et, d'autre part, par un décollage ou un atterrissage à pente élevée qui sont proches des manoeuvres verticales. These tanks contribute, thanks to the improvement in lift, to reduce the propulsion power required. This limits in particular the acoustic signature. The disadvantages which could in principle arise from the probable increase in the incidence in this case, are compensated for by the adapted configuration of the wings. In addition, these tanks allow on the one hand, a hovering flight by the possibility of choice of an adequate power of the propulsion by an engine, and, on the other hand, by takeoff or landing with high slope which are close vertical maneuvers.
Il peut être également avantageux de donner au dispositif selon l'invention, une disposition ovode du type cigare comportant un réservoir de gaz inerte volumineux et un système d'ailes elliptiques selon l'invention sur les cotés de l'appareil. Ces ailes peuvent être au nombre de 10 deux, mais elles peuvent tout aussi bien être au nombre de quatre, et disposées selon le principe énoncé ci-dessus. It may also be advantageous to give the device according to the invention an ovode arrangement of the cigar type comprising a large inert gas reservoir and a system of elliptical wings according to the invention on the sides of the device. These wings can be two in number, but they can just as well be four, and arranged according to the principle stated above.
Dans cette configuration -plus particulièrement intéressante pour les vols en extérieur-le rôle des ailes est, lors du passage en vol de l'intérieur vers l'extérieur, de limiter, par leur masse additionnelle, la 15 poussée ascensionnelle des ballasts de gaz et la sensibilité extrême aux rafales de vent. In this configuration - more particularly advantageous for outdoor flights - the role of the wings is, during the passage in flight from the inside to the outside, to limit, by their additional mass, the upward thrust of the gas ballasts and extreme sensitivity to gusts of wind.
La forme et la disposition adéquates des ailes ainsi qu'une régulation optimale du régime de propulsion permet de contrebalancer les contraintes et les limites imposées par la masse des ailes. The shape and the adequate arrangement of the wings as well as an optimal regulation of the mode of propulsion allows to counterbalance the constraints and the limits imposed by the mass of the wings.
On connaissait déjà des ballons gonflés à l'hélium notamment ceux présentés lors de la coupe DRENALYN 2000. Ces ballons gonflés à l'hélium emportent une nacelle fragile qui supporte deux hélices de propulsion et une hélice d'altitude entraînée par des micro-servomoteurs que l'on peut démonter de manière à les alléger. Balloons inflated with helium were already known, in particular those presented during the DRENALYN 2000 cup. These balloons inflated with helium carry a fragile nacelle which supports two propulsion propellers and an altitude propeller driven by micro-servomotors that they can be dismantled so as to lighten them.
Le principe de ces ballons est de les lester pour qu'ils descendent lentement sans courir le risque qu'ils n'aillent se coller au plafond d'un espace clos et de manière à les faire remonter à volonté, par simple lancer. Ces ballons ne sont en rien maniables, leur vitesse ne peut être modulée et, surtout, ils sont totalement inadaptés au vol en extérieur. 30 Par ailleurs, en l'état actuel de la technique, aucun mini-dirigeable actuel volant en intérieur n'est capable de voler en extérieur. The principle of these balloons is to ballast them so that they descend slowly without running the risk that they will stick to the ceiling of an enclosed space and so as to raise them at will, by simple throw. These balloons are in no way handy, their speed cannot be modulated and, above all, they are totally unsuitable for outdoor flight. Furthermore, in the current state of the art, no current mini-airship flying indoors is capable of flying outdoors.
La présente invention se propose donc d'apporter une solution satisfaisante à ces problèmes de sustentation permettant un vol en extérieur. The present invention therefore proposes to provide a satisfactory solution to these lift problems allowing flight outdoors.
L'invention peut encore être définie par des modes particuliers de réalisation dans lesquels l'emplacement et le volume des ailes dépendent des caractéristiques du profil de vol souhaité ainsi que du poids et de la disposition de la charge utile. The invention can also be defined by particular embodiments in which the location and the volume of the wings depend on the characteristics of the desired flight profile as well as on the weight and the arrangement of the payload.
La présente invention concerne donc un perfectionnement à un système de portance d'un aéronef formé d'un ensemble d'ailes de forme particulière assurant la sustentation et, en deuxième lieu, pourvu d'un ou plusieurs réservoir(s) contenant un gaz inerte, plus léger que l'air et fixé(s) 5 sur ou dans ledit aéronef, perfectionnement qui consiste en ce que l'on place sur l'aéronef une structure verticale en chaque bout d'aile destinée à éviter une perte de portance, ladite structure verticale pouvant, dans un cas particulier, être elle-même formée de réservoirs d'un gaz plus léger que l'air. The present invention therefore relates to an improvement to a lift system of an aircraft formed by a set of wings of particular shape ensuring the lift and, secondly, provided with one or more tank (s) containing an inert gas. , lighter than air and fixed (s) 5 on or in said aircraft, improvement which consists in placing on the aircraft a vertical structure at each wing tip intended to avoid a loss of lift, said vertical structure being able, in a particular case, to be itself formed from reservoirs of a gas lighter than air.
Les réservoirs d'hélium sont placés à l'intérieur et/ou au1o dessous du fuselage en un endroit qui dépend de la répartition de la charge utile. De préférence, ils peuvent se fixer au-dessus des ailes. En outre, ces réservoirs peuvent être placés sous le fuselage. Dans ce cas particulier, une forme aplatie dans la partie inférieure est prévue et contribue à la portance, ou bien entre le fuselage et les haubans, s'ils existent. Le remplissage des 15 réservoirs peut être télécommandé à distance à partir d'un mini réservoir d'hélium intégré dans la structure et qui peut être éjecté ultérieurement, en cas de besoin. Cette dernière configuration donne la possibilité d'évolution du milieu aquatique vers l'atmosphère, dans le cas d'un hydravion. Un largage des réservoirs à moyenne, voire à haute, altitude est possible, les 20 ballasts de gaz ne compensant, après éventuellement une première phase de descente sous parachute, qu'une partie du poids pour une descente ralentie jusqu'à proximité du sol. La mise en route télécommandée de la propulsion de l'avion assure la stabilisation du vol en palier, en phase finale. De façon particulièrement avantageuse, le gaz inerte sera stocké dans la structure de 25 l'aéronef, et plus particulièrement dans d'éventuels flotteurs. The helium tanks are placed inside and / or below the fuselage in a location which depends on the distribution of the payload. Preferably, they can be fixed above the wings. In addition, these tanks can be placed under the fuselage. In this particular case, a flattened shape in the lower part is provided and contributes to the lift, or else between the fuselage and the shrouds, if they exist. The filling of the 15 tanks can be remotely controlled from a mini helium tank integrated in the structure and which can be ejected later, if necessary. This last configuration gives the possibility of evolution from the aquatic environment to the atmosphere, in the case of a seaplane. Dropping of tanks at medium or even high altitude is possible, the 20 gas ballasts only compensating, after a first descent phase with a parachute, only part of the weight for a slow descent to near the ground. The remote-controlled start-up of the aircraft's propulsion stabilizes the level flight in the final phase. In a particularly advantageous manner, the inert gas will be stored in the structure of the aircraft, and more particularly in any floats.
L'enveloppe du (ou des) réservoir(s) peut être transparente afin de la rendre moins visible. Elle est réalisée, de préférence, à l'aide d'un tissu en chlorure de polyvinyle ou en polyester par exemple, ou tout autre matériau de nature transparente. The envelope of the reservoir (s) may be transparent in order to make it less visible. It is preferably carried out using a fabric of polyvinyl chloride or polyester for example, or any other material of a transparent nature.
De façon avantageuse, et plus particulièrement dans le cas d'hydravions ou d'avions portant comme train d'atterrissage des skis ou des flotteurs, on peut disposer un ou plusieurs réservoirs de gaz inerte, en particulier de l'hélium, dans les flotteurs et même sur les skis. Advantageously, and more particularly in the case of seaplanes or planes carrying as landing gear skis or floats, one or more reservoirs of inert gas, in particular helium, can be placed in the floats and even on skis.
Les dimensions de l'aéronef télécommandé peuvent être très 35 variables, allant de 1 à 20 cm de longueur et de 5 à 50 cm d'envergure. La taille préférée d'un tel aéronef est calculée de telle sorte qu'un engin de ce type puisse pénétrer ou sortir par une fenêtre. Il est évident que l'on peut réaliser des dispositifs microscopiques ou bien des engins de plus grand format qui seraient éventuellement pilotés, l'invention étant optimisée pour tout vol o la stabilité à basse, voire même très basse, vitesse reste une caractéristique essentielle. The dimensions of the remote-controlled aircraft can be very variable, ranging from 1 to 20 cm in length and from 5 to 50 cm in wingspan. The preferred size of such an aircraft is calculated such that a device of this type can enter or exit through a window. It is obvious that it is possible to produce microscopic devices or else larger format machines which could be piloted, the invention being optimized for any flight where stability at low, or even very low, speed remains an essential characteristic.
Selon l'invention antérieure, les aéronefs comportent un 5 système propulsif qui peut être soit un moteur à explosion à deux temps ou à quatre temps, soit un moteur électrique alimenté par des piles, soit des panneaux solaires, soit des piles à combustible ou encore des batteries métal/air comme, par exemple, les piles au lithium, au sodium ou au zinc. According to the prior invention, aircraft have a propulsion system which can be either a two-stroke or four-stroke internal combustion engine, or an electric motor powered by batteries, or solar panels, or fuel cells or else metal / air batteries such as, for example, lithium, sodium or zinc batteries.
Les piles zinc/air sont particulièrement adaptées aux mini-aéronefs. En i0 effet, dans ce type de batterie, l'air constitue la cathode et permet ainsi une fabrication préférentielle sous une forme extra plate avec un rendement énergétique important. Une telle pile peut ainsi constituer la structure de l'aéronef et, de manière préférentielle, la structure des ailes. La pile contribue de cette façon à la portance de l'aéronef. Zinc / air batteries are particularly suitable for mini-aircraft. In fact, in this type of battery, the air constitutes the cathode and thus allows preferential manufacture in an extra flat form with a significant energy yield. Such a stack can thus constitute the structure of the aircraft and, preferably, the structure of the wings. The stack contributes in this way to the lift of the aircraft.
1 5 La sustentation est assurée en partie par le ou les réservoir(s) de gaz inerte. De préférence, le pourcentage approprié est de 40 % de l'ensemble de sustentation, mais il peut évidemment varier dans de grandes proportions lorsque cela est nécessaire. 1 5 The lift is provided in part by the inert gas tank (s). Preferably, the appropriate percentage is 40% of the lift assembly, but it can obviously vary in large proportions when necessary.
Les aéronefs selon l'invention antérieure, grâce à leur vitesse 20 très réduite, trouvent de nombreuses applications dans le domaine de la Défense et de la Protection Civile, et également pour la surveillance des cultures, pour la surveillance du domaine maritime, pour les recherches archéologiques, pour l'inspection des ouvrages et d'Art, des monuments et des constructions publiques. Cette application peut s'étendre aux domaines 25 commercial et publicitaire, voire même à l'industrie du jouet. The aircraft according to the prior invention, thanks to their very low speed, find numerous applications in the field of Defense and Civil Protection, and also for crop surveillance, for surveillance of the maritime domain, for research archaeological, for the inspection of works and Art, monuments and public buildings. This application can be extended to the commercial and advertising fields, and even to the toy industry.
A cette fin, et de façon avantageuse, ces aéronefs sont équipés de senseurs ou d'émetteurs à large bande de préférence optique, acoustique, électromagnétiques ou infra rouge, de dispositifs d'alarme ou de moyens de défense. Ils peuvent éventuellement servir de relais de télécommunications. 30 Ils peuvent aussi être lancés de bateaux ou de sous-marins. To this end, and advantageously, these aircraft are equipped with sensors or broadband transmitters, preferably optical, acoustic, electromagnetic or infrared, alarm devices or means of defense. They can possibly be used as telecommunications relays. 30 They can also be launched from boats or submarines.
L'invention, objet de la présente demande de brevet, constitue un complément et une addition à la demande de brevet d'invention n0 3 01025 et se rapporte principalement au domaine de l'aéronautique et plus particulièrement aux aéronefs volant à faible vitesse. L'invention, objet de la 35 présente demande, est tout spécialement adaptée au vol des miniou micro aéronefs télécommandés, tels que ceux qui sont commandés à distances au moyen d'un dispositif mécanique ou électronique. The invention which is the subject of the present patent application constitutes a complement and an addition to the patent application No. 3 01025 and relates mainly to the field of aeronautics and more particularly to aircraft flying at low speed. The invention which is the subject of the present application is particularly suitable for the flight of mini or micro remote-controlled aircraft, such as those which are controlled remotely by means of a mechanical or electronic device.
La nature des perfectionnements complémentaires, objet de la présente invention, permet au dispositif de s'appliquer également au vol piloté de tout véhicule volant à basse vitesse que ce soit un micro ou un miniavion, un aéronef ultra léger, un mobile terrestre volant ou un engin flottant sur l'eau ayant la faculté de s'élever dans les airs. The nature of the additional improvements which are the subject of the present invention allows the device to also apply to the controlled flight of any vehicle flying at low speed, whether it be a micro or a mini-plane, an ultra light aircraft, a flying land mobile or a floating on the water having the ability to rise in the air.
En outre, et de façon générale, certaines dispositions complémentaires peuvent s'appliquer également à une optimisation de la circulation d'un flux d'air sur toute surface plane ou courbe. In addition, and in general, certain additional provisions can also apply to optimizing the circulation of an air flow on any flat or curved surface.
Dans la demande de brevet initiale, il est décrit que le 1o dispositif se caractérise par le fait qu'il comporte un système de portance formé d'un ensemble d'ailes biplan fixes, de forme particulière, et éventuellement, si nécessaire, d'un ou plusieurs réservoirs contenant un gaz inerte, ininflammable, plus léger que l'air, préférentiellement de l'hélium, et fixé(s) sur, sous ou dans l'aéronef. In the initial patent application, it is described that the 1o device is characterized by the fact that it comprises a lift system formed by a set of fixed biplane wings, of particular shape, and possibly, if necessary, one or more tanks containing an inert, non-flammable gas, lighter than air, preferably helium, and fixed (s) on, under or in the aircraft.
La présente invention comporte, d'une manière précise, une disposition particulière des ballasts de gaz ainsi que de la voilure fixe, et ajoute la possibilité de l'installation combinée, en plus des ailes fixes, d'un rotor avec pale, tournant dans le plan horizontal et/ou d'une propulsion par hélice tournant dans le plan vertical ou par micro propulseur orienté dans la 20 direction du plan horizontal. Par ailleurs, et de préférence, elle ajoute des dispositifs supplémentaires pour rendre optimale la circulation à très basse vitesse de l'air sur les surfaces portantes fixes. The present invention comprises, in a precise manner, a particular arrangement of the gas ballasts as well as of the fixed wing, and adds the possibility of the combined installation, in addition to the fixed wings, of a rotor with blade, rotating in the horizontal plane and / or a propeller by propeller rotating in the vertical plane or by micro-propeller oriented in the direction of the horizontal plane. In addition, and preferably, it adds additional devices to optimize the circulation of air at very low speed on fixed bearing surfaces.
L'invention nouvelle, objet de la présente demande, consiste à placer sur l'aéronef une structure verticale en chaque bout d'aile afin d'éviter 25 une perte de portance résultant des transferts de circulation d'air entre l'intrados et l'extrados qui entraînent des tourbillons néfastes pour la traînée, et par conséquent pour la portance elle-même. En cas d'ailes biplan, la structure peut réunir les bouts d'ailes du biplan. Cette structure verticale en bout d'aile peut être constituée par des réservoirs de gaz plus léger que 30 l'air qui contribueront, de manière utile, à la portance. Ces réservoirs peuvent en outre servir d'emport ou de support de charges ou encore de dispositifs. Dans les cas particuliers o l'on souhaite utiliser le mini avion télécommandé selon l'invention en vue d'une détection aéroportée par radar d'objets présents au sol, sous du feuillage, ou même dans le sol, il sera 35 avantageux de placer sur ou sous chaque ballast se présentant sous forme allongée, comme une saucisse dirigée vers l'avant, une enveloppe rectiligne recouvrant des antennes permettant une émission radar en bande basse, et en particulier, en bande VHF. La largeur du ou des ballasts sera adaptée à la longueur des antennes. The new invention which is the subject of the present application consists in placing a vertical structure on the aircraft at each end of the wing in order to avoid a loss of lift resulting from transfers of air circulation between the lower surface and the '' upper surfaces which cause vortices harmful to the drag, and therefore to the lift itself. In the case of biplane wings, the structure can join the wing tips of the biplane. This vertical wing-end structure can be formed by lighter-than-air gas tanks which will usefully contribute to the lift. These tanks can also be used for carrying or supporting loads or even devices. In the particular cases where it is desired to use the remote-controlled mini-plane according to the invention for airborne detection by radar of objects present on the ground, under foliage, or even in the ground, it will be advantageous to place on or under each ballast in elongated form, like a sausage directed towards the front, a rectilinear envelope covering antennas allowing a radar emission in low band, and in particular, in VHF band. The width of the ballast (s) will be adapted to the length of the antennas.
On prévoit, de préférence, une longueur suffisante desdits réservoirs vers le bas, c'est à dire en dessous de l'intrados. Elle contribue à 5 assurer la sécurité des personnes, à protéger l'aéronef lors de son atterrissage et à rendre possible une utilisation amphibie sur l'eau. Les réservoirs peuvent n'être gonflés que lors d'une phase de vol. S'il est envisagé de placer des gaz à l'intérieur des ailes, celles-ci peuvent être repliées vides au décollage puis déployées au cours du vol par gonflage télécommandé des 10 réservoirs. Quelle que soit la position des réservoirs de gaz dans l'aéronef, ils peuvent n'être gonflés que lors d'une phase spécifique du vol. La présente invention comporte la possibilité d'utiliser un gaz inflammable et/ou explosif dans le cas spécifique o une explosion en vol ou après atterrissage serait souhaitée, comme, par exemple, le déclenchement 15 à distance préventif d'avalanches. Preferably, a sufficient length of said tanks is provided downwards, that is to say below the lower surface. It contributes to ensuring the safety of persons, to protecting the aircraft during its landing and to making amphibious use on water possible. The tanks may only be inflated during a flight phase. If it is envisaged to place gases inside the wings, these can be folded empty during takeoff and then deployed during the flight by remotely inflating the tanks. Whatever the position of the gas tanks in the aircraft, they may only be inflated during a specific phase of the flight. The present invention includes the possibility of using a flammable and / or explosive gas in the specific case where an explosion in flight or after landing would be desired, such as, for example, the remote triggering of avalanches.
Le dispositif selon la présente invention prévoit la mise en place de réservoirs de gaz situés de préférence en bout d'aile, permettant ainsi d'envisager un profil particulier, sans fuselage marqué, donnant une forme d'aile volante ou avec un fuselage réduit, avec une surface portante 20 fixe qui sera de préférence plane, de forme générale carrée, rectangulaire, ovale ou triangulaire (dans ce cas particulier: le sommet sera dirigé vers l'avant ou vers l'arrière) et placée de préférence entre ces réservoirs. Cette configuration peut être optimale pour l'emport d'une enveloppe rectiligne d'antenne(s) radar VHF en bout d'ailes, comme indiqué ci-dessus, dans le 25 cas d'une aile volante o toute la longueur de chaque bout d'aile comporterait à la fois les ballasts de gaz et l'antenne rectiligne VHF. La ou les enveloppes rectilignes de l'antenne ou des antennes VHF est (sont) placée(s) dans la direction de vol de chaque côté de l'aile volante. La portance de cette surface est rendue optimale en pratiquant une fente sur toute la 30 largeur et environ au premier tiers, à la moitié ou au dernier tiers dans le sens de l'écoulement de l'air; la deuxième partie de la surface est placée de préférence avec un faible interplan vertical et horizontal par rapport à la première partie. Cependant, en fonction de la répartition des masses, cet interplan pourra être beaucoup plus important verticalement et 35 horizontalement. En particulier, il peut s'avérer utile de placer entre les réservoirs de gaz deux ou plusieurs plans horizontaux qui posséderont chacun une fente dans le sens de la largeur comme indiqué selon l'invention. The device according to the present invention provides for the installation of gas tanks preferably situated at the end of the wing, thus making it possible to envisage a particular profile, without marked fuselage, giving a shape of a flying wing or with a reduced fuselage, with a fixed bearing surface 20 which will preferably be flat, of general square, rectangular, oval or triangular shape (in this particular case: the top will be directed forwards or backwards) and preferably placed between these reservoirs. This configuration can be optimal for carrying a rectilinear envelope of VHF radar antenna (s) at the end of the wings, as indicated above, in the case of a flying wing o the entire length of each end. wing would include both the gas ballasts and the straight VHF antenna. The straight envelope (s) of the VHF antenna (s) is (are) placed in the direction of flight on each side of the flying wing. The bearing capacity of this surface is made optimal by making a slit over the entire width and approximately in the first third, half or last third in the direction of the air flow; the second part of the surface is preferably placed with a small vertical and horizontal interplan with respect to the first part. However, depending on the distribution of the masses, this interplan may be much larger vertically and horizontally. In particular, it may prove useful to place between the gas tanks two or more horizontal planes which will each have a slit in the width direction as indicated according to the invention.
De plus, un effet de sol à proximité du sol ou de l'eau pourra contribuer à faciliter le décollage et réduire ainsi la distance de décollage. In addition, a ground effect close to the ground or water can help facilitate takeoff and thus reduce the takeoff distance.
Sur l'eau, l'utilisation de volets de bord de fuite, conjuguée aux avantages, selon l'invention, de la double surface portante (aile plan et ballons de gaz) 5 d'un véhicule amphibie, permet avantageusement un déplacement soit à la surface de l'eau comme un hovercraft sans nécessiter de jupe, soit dans l'air comme un avion. On water, the use of trailing edge flaps, combined with the advantages, according to the invention, of the double bearing surface (flat wing and gas balloons) 5 of an amphibious vehicle, advantageously allows movement either the surface of the water like a hovercraft without the need for a skirt, either in the air like an airplane.
Dans le cas o il ne serait pas possible d'envisager de placer des obstacles verticaux en bout d'aile, il peut s'avérer utile d'incurver la 10 partie centrale de l'aile en direction du bas, d'une manière arrondie, et de placer le système de propulsion de telle sorte qu'une partie importante de l'écoulement de l'air se trouve limitée par les parois latérales arrondies de l'extrados. Cela correspond à caréner les hélices dans la moitié inférieure, par les ailes de chaque côté du fuselage. In the event that it is not possible to envisage placing vertical obstacles at the end of the wing, it may prove useful to curve the central part of the wing in the direction of the bottom, in a rounded manner. , and place the propulsion system so that a large part of the air flow is limited by the rounded side walls of the upper surface. This corresponds to fairing the propellers in the lower half, by the wings on each side of the fuselage.
On peut estimer, sans que cela constitue une limitation, qu'il s'agisse d'ailes biplan,telles que décrites dans la demande antérieure, ou de structures fixes selon la présente invention; un profil général présentant une cambrure d'environ 5 %, avec un angle d'attaque d'environ 5 degrés, pourra être privilégié, sans pour cela être exclusif. Le bord d'attaque de cette 20 surface portante peut être, en partie ou en totalité, en flèche avant. It can be estimated, without this constituting a limitation, that these are biplane wings, as described in the previous application, or fixed structures according to the present invention; a general profile with a camber of about 5%, with an angle of attack of about 5 degrees, may be preferred, without being exclusive. The leading edge of this bearing surface can be, in part or in whole, in a forward deflection.
On peut également envisager, dans une configuration particulière, de placer uniquement en bout de surface portante des fentes multiples multiplans à très faible interplan horizontal et/ ou vertical, disposées dans une direction perpendiculaire à celle du vol. La première 25 fente la plus proche du bord d'attaque est placée dans un plan horizontal supérieur à celui des autres fentes et ainsi de suite pour les fentes suivantes. One can also consider, in a particular configuration, to place only at the end of the bearing surface multiple multi-plane slots with very low horizontal and / or vertical interplan, arranged in a direction perpendicular to that of the flight. The first slot closest to the leading edge is placed in a horizontal plane greater than that of the other slots and so on for the following slots.
Une autre forme particulière de l'invention peut correspondre à un fuselage de préférence en forme de solide cylindrique allongé, gonflé à 30 l'hélium qui présente, de chaque côté, des ailes bi- ou multiplans bénéficiant de tous les perfectionnements définis dans la présente invention, en particulier les réservoirs de gaz en bout d'aile. Another particular form of the invention may correspond to a fuselage preferably in the form of an elongated cylindrical solid, inflated with helium, which has, on each side, bi- or multi-plane wings benefiting from all the improvements defined herein. invention, in particular the gas tanks at the end of the wing.
Dans une autre forme particulière de l'invention, indépendamment du type d'aile fixe, il peut être utile de donner une forme 35 en flèche avant beaucoup plus prononcée que sur le plan initial. Le bord d'attaque peut être muni d'une flèche avant, dans une première moitié de son bord d'attaque et d'une flèche arrière dans la seconde moitié de son bord. On peut, bien entendu, également réaliser l'invention avec un tel dispositif inversé. In another particular form of the invention, independently of the type of fixed wing, it may be useful to give a forward arrow shape which is much more pronounced than on the initial plane. The leading edge may be provided with a front arrow in a first half of its leading edge and a rear arrow in the second half of its edge. One can, of course, also realize the invention with such an inverted device.
Une autre particularité de la présente invention consiste à placer, en complément des surfaces portantes et des ballons de gaz, une ou 5 plusieurs voilure(s) tournante(s) avec rotor(s). Les dites voilures tournantes assureront un complément de portance, permanente ou temporaire, commandée de préférence à distance, pour le décollage, l'atterrissage ou le vol stationnaire dans certains cas appropriés. Il est avantageusement envisagé que le ou les rotor(s) soi(en)t) placé(s) sur le fuselage, ou bien alors 10 sur la surface portante, ou incorporé(s) dans cette dernière, qu'elle soit placée de part et d'autre du fuselage, ou, en l'absence de fuselage, entre deux ballasts de gaz. Another feature of the present invention consists in placing, in addition to the load-bearing surfaces and the gas cylinders, one or more rotary wings with rotor (s). Said rotary wings will provide additional lift, permanent or temporary, preferably controlled remotely, for take-off, landing or hovering in certain appropriate cases. It is advantageously envisaged that the rotor (s) is (are) placed (s) on the fuselage, or else then 10 on the bearing surface, or incorporated (s) in the latter, that it is placed either side of the fuselage, or, in the absence of fuselage, between two gas ballasts.
Il peut être utile de placer une propulsion mixte avec simultanément deux systèmes, l'un avec une (ou des) hélice(s) (ou micro 1 5 propulseur) frontale(s) ou à l'arrière tournant dans le plan vertical et l'autre avec une (ou des) hélice(s) ou pale(s)tournant dans le plan horizontal. Il peut s'agir d'un rotor basculant convertible ou de deux systèmes de propulsion différents (hélice et rotor) installés conjointement sur l'aéronef et mis en route simultanément ou alternativement suivant certaines phases de vol. Les 20 rotors peuvent être placés en bout d'ailes sur l'extrados dans une position fixe en complément d'un autre système de propulsion avec hélice tournant dans le plan vertical. Cette disposition en bout d'ailes contribue à limiter les tourbillons à cet endroit dus aux échanges de flux d'air entre extrados et intrados crées par l'autre système de propulsion. It can be useful to place a mixed propulsion with two systems simultaneously, one with one (or more) propeller (s) (or micro propellant) frontal (s) or rear rotating in the vertical plane and l 'other with one (or more) propeller (s) or blade (s) rotating in the horizontal plane. It can be a convertible tilting rotor or two different propulsion systems (propeller and rotor) installed jointly on the aircraft and started simultaneously or alternately according to certain flight phases. The 20 rotors can be placed at the wing tips on the upper surface in a fixed position in addition to another propulsion system with propeller rotating in the vertical plane. This arrangement at the end of the wings contributes to limiting the vortices at this location due to the exchange of air flows between the upper and lower surfaces created by the other propulsion system.
On peut avantageusement envisager de placer, sur les ailes, des micro rotors en matériau léger, comme par exemple des alliages d'aluminium, (duralumin, électral) avec des mini pales qui contribueront à la portance. Les excroissances qui se formeront alors contribuent, si l'emplacement est adapté, à déclencher des micro turbulences bénéfiques 30 qui limiteront de façon avantageuse le décollement de la couche limite. One can advantageously consider placing, on the wings, micro rotors made of light material, such as for example aluminum alloys (duralumin, electric) with mini blades which will contribute to the lift. The growths which will then form contribute, if the location is suitable, to trigger beneficial micro-turbulences which will advantageously limit the separation of the boundary layer.
Il est envisagé de concevoir une (ou plusieurs) hélice(s) carénée(s) disposée(s) dans un/ou des cylindre(s) dont les parois extérieures seront reliées de chaque côté à une surface portante plane ayant les caractéristiques de l'invention, en particulier des ballasts à l'extrémité de 35 l'aile. Cette surface portante peut être mise en rotation à distance, suivant un axe horizontal selon la phase de vol. Tous les autres dispositifs de la présente invention s'appliquent à cette conception particulière. Il est envisagé, selon un mode d'exécution, d'entourer directement les rotors par un ou des réservoir(s) de gaz. It is envisaged to design one (or more) shrouded propeller (s) arranged in one / or cylinders (s) whose external walls will be connected on each side to a plane bearing surface having the characteristics of the invention, in particular ballasts at the end of the wing. This bearing surface can be rotated remotely, along a horizontal axis according to the flight phase. All the other devices of the present invention apply to this particular design. It is envisaged, according to one embodiment, to surround the rotors directly with one or more gas tanks.
La présente invention a pour objet de définir le principe de l'invention telle que celle-ci a été décrite initialement mais d'une manière 5 plus large, qui mentionne l'intérêt de créer des turbulences artificielles par des rides, ondulations ou filaments en début de bord d'attaque des ailes. On vise de cette façon à empêcher le décollement de la couche limite par des moyens qui ne sont pas uniquement passifs (tels que mentionnés dans la demande précédente) mais également actifs et, qui de ce fait, complètent 10 l'invention. The object of the present invention is to define the principle of the invention as it was described initially but in a broader manner, which mentions the advantage of creating artificial turbulences by wrinkles, undulations or filaments in start of wing leading edge. In this way, the aim is to prevent the delamination of the boundary layer by means which are not only passive (as mentioned in the preceding application) but also active and which, therefore, supplement the invention.
En ce qui concerne les obstacles passifs, l'emplacement optimal se situe à environ 35 % de la corde sans que cela soit exclusif. Il peut être judicieux de placer des mini-brins d'antennes de télécommande à cet emplacement. With regard to passive obstacles, the optimal location is around 35% of the rope, without being exclusive. It may be a good idea to place mini strands of remote control antennas in this location.
En ce qui concerne les moyens actifs, tels que définis dans la présente invention, leur but est de créer sur les ailes, des micro tourbillons d'air qui constituent un apport d'énergie dans le flux d'air principal en direction de la surface plane afin de s'opposer à la séparation de la couche limite et d'empêcher ainsi son décollement. With regard to the active means, as defined in the present invention, their aim is to create on the wings, micro air vortices which constitute a supply of energy in the main air flow towards the surface plane in order to oppose the separation of the boundary layer and thus prevent its separation.
A cette fin, les aspérités fixes, telles que mentionnées, peuvent osciller grâce à des micro moteurs placés à la surface des ailes. Par ailleurs, et selon la présente invention, des micro pompes munies de micro valves, constituées, à titre d'exemple mais de manière non exclusive, en membrane de parylène, éjectent des micro tourbillons d'air dont l'amplitude et la 25 fréquence peuvent être avantageusement régulées. L'air ainsi insufflé est prélevé, si l'épaisseur de l'aile le permet, à partir du bordd'attaque o l'écoulement de l'air circule de façon partagée entre l'intrados et l'extrados. To this end, the fixed asperities, as mentioned, can oscillate thanks to micro motors placed on the surface of the wings. Furthermore, and according to the present invention, micro pumps fitted with micro valves, constituted, by way of example but not exclusively, of parylene membrane, eject micro air vortices whose amplitude and frequency can be advantageously regulated. The air thus blown is taken, if the thickness of the wing allows it, from the leading edge where the air flow circulates in a shared way between the lower surface and the upper surface.
Dans le cas o l'épaisseur des ailes ne le permet pas, une prise d'air sera alors installée de préférence à l'endroit le plus adéquat autorisé par la 30 structure de l'aéronef. In the case where the thickness of the wings does not allow it, an air intake will then preferably be installed at the most suitable location authorized by the structure of the aircraft.
Par ailleurs, l'émission de micro jets d'air peut être déclenchée automatiquement par des micro détecteurs placés sur l'aile qui sont destinés à activer les micro flux d'air, tout en décelant la zone de décollement de la couche limite. Cette détection pourra être réalisée par des micro résistances, 35 constituées, de façon non exclusive, de platine ou de nickel, destinées à être chauffées. Les variations de température de ces composants pendant l'écoulement du flux d'air permettent de détecter, par variation de résistance, la partie de l'aile la moins refroidie et en conséquence les zones de décollement de couche limite. Des circuits intégrés assureront le déclenchement automatique des micro jets d'air dans les zones utiles. Il est possible d'envisager des micro senseurs à base de silicium ou d'aluminium qui déclencheront les micro jets d'air en fonction de la pression d'air sur 5 l'aile ou d'un angle d'attaque. La pression peut être mesurée par des micro membranes en silicone dont les déflections créent un changement des caractéristiques électriques (capacités par exemple). Furthermore, the emission of micro air jets can be triggered automatically by micro detectors placed on the wing which are intended to activate micro air flows, while detecting the separation zone of the boundary layer. This detection may be carried out by micro resistors, 35 made up, in a non-exclusive manner, of platinum or nickel, intended to be heated. The variations in temperature of these components during the flow of the air flow make it possible to detect, by variation of resistance, the part of the wing which is the least cooled and consequently the areas of delamination of the boundary layer. Integrated circuits will automatically trigger the micro air jets in the useful areas. It is possible to envisage micro sensors based on silicon or aluminum which will trigger the micro air jets as a function of the air pressure on the wing or of an angle of attack. The pressure can be measured by micro-membranes in silicone whose deflections create a change in the electrical characteristics (capacities for example).
Le dispositif, selon un mode d'exécution préféré de l'invention, utilise une membrane flexible comme matériau constitutif ou revêtement de 10 l'aile, de préférence à une structure rigide. En effet, un tel revêtement souple retarde avantageusement le décollement de la couche limite. On sait, en effet, qu'une aile, dont le revêtement est flexible, décroche avec un plus grand angle d'attaque que si la même aile est rigide, ce qui permet un écoulement de l'air même à basse vitesse. De préférence, une structure 1 5 élastique affaiblira les tourbillons en bout d'aile. Par ailleurs, et en conséquence, la stabilité de vol se trouve être moins dépendante des perturbations atmosphériques, en assurant un amortissement de l'instabilité. The device, according to a preferred embodiment of the invention, uses a flexible membrane as a constituent material or coating of the wing, preferably with a rigid structure. Indeed, such a flexible coating advantageously delays the separation of the boundary layer. It is known, in fact, that a wing, the coating of which is flexible, detaches with a greater angle of attack than if the same wing is rigid, which allows air flow even at low speed. Preferably, an elastic structure will weaken the vortexes at the wing tips. Furthermore, and as a result, the flight stability is found to be less dependent on atmospheric disturbances, ensuring a damping of the instability.
Selon l'invention, une forme particulière adaptée de 20 revêtement de l'aile peut se caractériser par un bord d'attaque et des nervures semirigides, de préférence en fibre de carbone, reliés par des membranes formées, à titre d'exemple non limitatif, en latex, en mylarV ou en parylène ou en une matière plastique souple, comme le méthacrylate de méthyle (d'une matière similaire à celle utilisée pour les lentilles de contact). 25 Avantageusement, on peut également envisager deux ou plusieurs couches de membranes munies d'orifices laissant passer des micro jets d'air, cette forme avantageuse contribue également à retarder le décollement de la couche limite. According to the invention, a particular suitable form of covering of the wing can be characterized by a leading edge and semi-rigid ribs, preferably made of carbon fiber, connected by formed membranes, by way of nonlimiting example , latex, mylarV or parylene or a flexible plastic material, such as methyl methacrylate (a material similar to that used for contact lenses). Advantageously, it is also possible to envisage two or more layers of membranes provided with orifices allowing micro jets of air to pass, this advantageous form also contributes to delaying the separation of the boundary layer.
On peut également envisager d'utiliser une membrane en 30 polymère, formée, par exemple, de composés en résine acrylique ou en silicone, sans que cela soit exclusif, ayant des propriétés piézo-électriques. It is also possible to envisage using a polymer membrane, formed, for example, of acrylic resin or silicone compounds, without being exclusive, having piezoelectric properties.
Les déformations de la membrane par alimentation électrique peuvent être utilisées pour augmenter en vol la cambrure de la surface portante, contribuer à un meilleur contrôle des qualités de vol et dans certains cas 35 apporter des caractéristiques utiles des ailes battantes avec des impulsions piézoélectriques télécommandées ou préprogrammées suivant des phases de vol. Dans le cas d'un système mixte de propulsion (comme décrit précédemment dans la présente demande) avec carénage d'un rotor avec une pale tournant dans un plan horizontal, on peut envisager de recouvrir le dessus du carénage par une membrane flexible avec orifices. Celle-ci permet 5 d'assurer la portance du système de propulsion avec des hélices tournant dans le plan vertical. Deformations of the membrane by electrical power can be used to increase the camber of the bearing surface in flight, contribute to better control of the flight qualities and in certain cases provide useful characteristics of the flapping wings with remotely controlled or preprogrammed piezoelectric pulses. according to flight phases. In the case of a mixed propulsion system (as described previously in the present application) with fairing of a rotor with a blade rotating in a horizontal plane, it is possible to envisage covering the top of the fairing with a flexible membrane with orifices. This makes it possible to ensure the lift of the propulsion system with propellers rotating in the vertical plane.
Une autre possibilité de réalisation selon l'invention consiste à placer une membrane uniquement à un endroit particulier de l'aile correspondant à la zone concernée par le décollement de la couche limite. Another possible embodiment according to the invention consists in placing a membrane only at a particular location on the wing corresponding to the zone concerned by the separation of the boundary layer.
Une autre possibilité de réalisation selon l'invention consiste, dans le cas d'un aéronef dont les dimensions seraient plus importantes que celles d'un mini avion, en l'installation de toile flexible, la construction de l'aile devant autoriser la possibilité de fléchissement et d'affaissement entre deux nervures. Another possible embodiment according to the invention consists, in the case of an aircraft whose dimensions would be larger than those of a mini plane, by installing flexible canvas, the construction of the wing having to allow the possibility bending and sagging between two ribs.
Dans le cas o il ne serait pas possible d'envisager l'insertion d'une membrane flexible comme revêtement intégral de l'aile, on collera un revêtement flexible élastique sur l'aile rigide, et de préférence principalement sur la partie rigide de l'extrados o se produit le décollement de la couche limite. In the event that it would not be possible to envisage the insertion of a flexible membrane as an integral covering of the wing, a flexible elastic covering will be stuck on the rigid wing, and preferably mainly on the rigid part of the wing. 'extrados o the separation of the boundary layer occurs.
Par ailleurs, et pour respecter les conditions de sécurité, l'invention concerne l'utilisation, de préférence, d'un carénage dans le but de protéger les hélices et les pales. Dans un mode d'exécution préférentiel de l'invention, on complète l'invention par l'utilisation d'un moteur à air comprimé dont l'avantage et l'intérêt majeur est d'être silencieux et économe 25 en énergie, donc en poids. Furthermore, and in order to respect the safety conditions, the invention relates to the use, preferably, of a fairing in order to protect the propellers and the blades. In a preferred embodiment of the invention, the invention is supplemented by the use of a compressed air motor whose advantage and major advantage is to be silent and energy efficient, therefore weight.
Un autre mode de réalisation avantageux de l'invention concerne encore un dispositif complémentaire, dans lequel on place des électrodes (non représentées) sur ou dans la surface portante afin de créer un champ magnétique, dont le déclenchement est commandé à distance, et 30 qui ionise l'air à proximité de la surface portante. Le champ magnétique crée ainsi un mouvement d'air retardant le décollement de la couche limite et réduit la traînée. Cette ionisation de l'air induit un chauffage de l'air qui contribue au dégivrage de l'appareil si les conditions atmosphériques le rendent nécessaire. Toute excroissance sur l'aile due aux électrodes 35 contribuera également à créer des tourbillons retardant le décollement de la couche limite. Another advantageous embodiment of the invention also relates to a complementary device, in which electrodes (not shown) are placed on or in the bearing surface in order to create a magnetic field, the triggering of which is controlled remotely, and which ionizes the air near the bearing surface. The magnetic field thus creates an air movement delaying the separation of the boundary layer and reduces the drag. This ionization of the air induces heating of the air which contributes to the defrosting of the device if the atmospheric conditions make it necessary. Any protuberance on the wing due to the electrodes 35 will also contribute to creating vortices delaying the separation of the boundary layer.
Une autre possibilité de l'invention, dans le cas o la mission prévue pour le mini avion ne nécessite aucune mesure particulière de discrétion, l'émission de signaux acoustiques par des micro dispositifs à proximité de la surface des ailes a pour effet de retarder également le décrochage de la couche limite. Another possibility of the invention, in the case where the mission planned for the mini plane does not require any particular measure of discretion, the emission of acoustic signals by micro devices near the surface of the wings also has the effect of delaying the release of the boundary layer.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, il 5 est prévu de placer des piles aluminium/ air pour l'alimentation et le dégivrage de l'appareil si les conditions atmosphériques le nécessitent. According to another embodiment of the present invention, provision is made for placing aluminum / air batteries for supplying and defrosting the device if the atmospheric conditions so require.
Selon l'invention, il est intéressant de disposer des piles AI/air (ou Zn/air comme mentionné précédemment) qui constituent avantageusement la structure des ailes, car on assure bien plus facilement 10 le dégivrage et l'ionisation de l'air au voisinage immédiat des surfaces portantes. According to the invention, it is advantageous to have AI / air (or Zn / air as mentioned above) batteries which advantageously constitute the structure of the wings, since defrosting and ionization of air is much more easily ensured. immediate vicinity of the bearing surfaces.
L'invention, objet de la présente demande, est illustrée par les dessins, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de profil de la structure verticale (1) placée en 15 chaque bout d'aile (2) et qui, dans un cas particulier, peut être formé de réservoirs de gaz (3) plus léger que l'air; - la figure 2 montre la configuration aile volante (4) avec des réservoir de gaz (3) placés en extrémité d'aile et, lorsque cela est souhaité, les enveloppes rectilignes des antennes radar en bande VHF (5) disposées 20 longitudinalement, dont; - la figure 2A est une vue de dessus - let a figure 2B est une vue de face; - la figure 2C est une autre vue de face de la figure 2 - la figure 3 montre, en vue de face, la configuration d'un avion o les ailes 25 présentent des inflexions servant à caréner les hélices (6), (6') dans la moitié inférieure de l'aile (2); - La figure 4 montre les fentes (7, 7', 7", 7") disposées en bout d'aile (2), dont; - La figure 4A est une vue de dessus et 30 - La figure 4B est une vue de face; - La figure 5 montre, en vue de face, un profil de fuselage (8) en forme de saucisse allongée, gonflée à l'hélium, avec de chaque côté des ailes (4) bi ou multiplans équipées des perfectionnements définis dans la présente invention, en particulier, les réservoirs de gaz (3) (3' en bout d'aile (2), 35 (2'); - La figure 6 montre une (ou plusieurs) hélice(s) (6) carénées dans un/ou des cylindre(s) (9) dont les parois extérieures sont reliées de chaque côté à une surface portante (4) plane ayant à l'extrémité (2) des ballasts de gaz (3); - La figure 6A est une vue de dessus de la figure 6 - La figure 6B est une vue de face de la figure 6. The invention which is the subject of the present application is illustrated by the drawings, in which: FIG. 1 is a side view of the vertical structure (1) placed at each end of the wing (2) and which, in in a particular case, may be formed from gas tanks (3) lighter than air; FIG. 2 shows the flying wing configuration (4) with gas tanks (3) placed at the end of the wing and, when desired, the straight envelopes of the VHF band radar antennas (5) arranged longitudinally, including ; - Figure 2A is a top view - let a Figure 2B is a front view; - Figure 2C is another front view of Figure 2 - Figure 3 shows, in front view, the configuration of an aircraft where the wings 25 have inflections serving to fair the propellers (6), (6 ' ) in the lower half of the wing (2); - Figure 4 shows the slots (7, 7 ', 7 ", 7") arranged at the wing tip (2), of which; - Figure 4A is a top view and - Figure 4B is a front view; - Figure 5 shows, in front view, a fuselage profile (8) in the shape of an elongated sausage, inflated with helium, with on each side of the wings (4) bi or multi-plane equipped with the improvements defined in the present invention , in particular, the gas tanks (3) (3 'at the wing tip (2), 35 (2'); - Figure 6 shows one (or more) propeller (s) (6) faired in a / or cylinders (9), the outer walls of which are connected on each side to a flat bearing surface (4) having at the end (2) gas ballasts (3); - Figure 6A is a view of above of FIG. 6 - FIG. 6B is a front view of FIG. 6.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0311376A FR2850586A1 (en) | 2003-01-30 | 2003-09-29 | Lift system for remote or radio controlled aircraft, has vertical structure formed of gas reservoirs, and wings that is folded empty at take-off and then deployed during flight by filling with gas in reservoirs |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0301025A FR2850585B3 (en) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | NEW AIRCRAFT LIFTING DEVICE AND ITS APPLICATIONS |
| FR0311376A FR2850586A1 (en) | 2003-01-30 | 2003-09-29 | Lift system for remote or radio controlled aircraft, has vertical structure formed of gas reservoirs, and wings that is folded empty at take-off and then deployed during flight by filling with gas in reservoirs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2850586A1 true FR2850586A1 (en) | 2004-08-06 |
Family
ID=32715109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0311376A Pending FR2850586A1 (en) | 2003-01-30 | 2003-09-29 | Lift system for remote or radio controlled aircraft, has vertical structure formed of gas reservoirs, and wings that is folded empty at take-off and then deployed during flight by filling with gas in reservoirs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2850586A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2891157A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-03-30 | Paul Chavand | Display unit for scale model aircraft in flight has chamber filled with lighter-than-air gas and aircraft models with enhanced lift to weight ratio, drawn by fine wires |
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-
2003
- 2003-09-29 FR FR0311376A patent/FR2850586A1/en active Pending
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