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"Aéroplane "
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Cette invention a trait aux aéroplanes et plus particulièrement à ceux comportant des ailes principa- les disposées de part et d'autre du corps ou fuselage de la machine et composées d'une série d'unités ou sec- tions dépendantes accouplées pour constituer un appareil complet en soi .Un des buts de l'invention est d'éta- blir un appareil qui, en raison de sa construction, est très sur et très efficace .
D'autres buts de cette in- vention sont d'établir un appareil dont les dimensions peuvent à volonté être augmentées ou diminuées d'une façon correspondant à une augmentation ou une diminution
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du nombre de passagers et de la puissance de l'appareil; un dispositif permettant de régir le fonctionnement de l'aéroplane et de ses diverses sections d'un ou plusieurs postes ; un dispositif efficace et fonction- nant automatiquement pour maintenir l'équilibre de l'ap- pareil ; et enfin un dispositif permettant d'actionner des mécanismes correspondants et différentiels des dif- férentes sections d'aile employées dans un aéroplane à plusieurs plans .
Fig.l est une vue de côté d'un aéroplane ou appa- reil multiplex comprenant deux appareils duplex.
Fig. 2 est un plan fragmentaire d'un de ces appa- reils ou unités, la toile recouvrant un des plans n'ayant pas été représentée .
Fig. 3 est une vue de face de l'appareil multiplex.
Fig. 4 est un détail en vue de côté à une échelle plus grande et représente le mécanisme de direction disposé près d'un des sièges prévus pour les pilotes .
Fig. 5 est le plan correspondant .
Fig. 6 est une vue de face des pièces représentées dans les figures 4 et 5.
Fig.7 est un détail en coupe suivant la ligne 7-7 (fig. 3), en regardant dans le sens de la flèche vers cette ligne .
Fig. 8 est un détail en vue de côté du dispositif de direction et de certains des dispositifs de commande placés près d'un autre siège de pilote .
Fig. 9 est le plan correspondant .
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Fig. 10 est une vue de face des pièces repré- sentées dans les fig. 8 et 9.
Fig. 11 est un détail en plan représentant le mécanisme de direction des roues avant de l'appareil.
Fig.12 est une vue schématique d'une desailes et correspond à une coupe prise suivant 12-12 (fig.3) en regardant dans le sens des flèches .
Fig. 13 est une vue de côté schématique d'une des ailes et de son gouvernail ou plan de direction, et montre le mode de montage et de liaison de ce plan.
L'aéroplane ou avion représenté est composé d'une série d'unités analogues et, pour faciliter la descrip- tion, on décrira d'abord les éléments d'une unité et l'on décrira ensuite la façon d'assembler les unités en vue de produire ce qu'on appellera un aéroplane multiplex.
Le fuselage ou corps de l'appareil contenant les passagers peut être de toute construction conve- nable et est désigné généralement par 1. Son ossa- ture est composée de tubes d'acier léger ou d'au- tres éléments de construction convenables et compor- te des côtés parallèles 2 et un fond convenablement reliés et entretoisés . Chaque corps, dans la cons- truction représentée, est muni de deux sièges à pilote 3 et 4 disposés, l'un à l'avant, l'autre à l'arrière de l'appareil.
Un moteur 5 monté à l'extrémité avant actionne une hélice 6, et un moteur 7 prévu à l'extrémité arrière actionne une hélice 8. Des roues 9 sont
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aussi/prévues en vue de supporter le fuselage le plus bas sur le sol ou autre surface pour permettre l'envol ainsi que l'atterrissage . Les roues avant de l'aéroplane peuvent être dirigées comme il sera décrit plus loin.
Chaque unité de l'aéroplane, qui peut être ap- pelée " unité duplex" ,comprend doux ailes de sustentation disposées de part et d'autre du fuse- lage à l'avant et à l'arrière dudit fuselage; comme ces deux ailes sont identiques, sauf qu'elles occu- pent des positions opposées, il suffira d'en décrire une .
Chaque aile est désignée généralement par 10 et comprend une ossature rigide, de forme sensible- ment triangulaire en section transversale ( fig.7).
Cette ossature est composée de trois longerons 11 faits de tubes légers ou d'autres éléments analogues unis à certains intervalles de leur longueur par des entretoises, membrures, etc . 12. En travers de cha- cune de ces ossatures s'étendent une série de ner- vures en tôle 13 constituant des éléments de cette ossature et ayant préférablement la forme d'un U en section transversale d'un bout à l'autre de leur longueur de façon à constituer des parois ou bran- ches 14 qui font corps avec le fond de la nervure et empêchent celle-ci de fléchir ( fig .
2 et 7) A l'extrémité arrière des nervures 13, les parois 14 vont en s'inclinant vers le bas comme indiqué en 15
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en ne laissant que des extrémités élastiques plates
15a lui, lorsque les nervures 13 seront faites d'acier à ressort, seront extrêmement flexibles, comme indiqué dans les dessins .
L'extrémité de chaque aile est composée de cinq empennages ou sections élastiques relativement petites 16, 17,18,19 et 20, chacune de ces sections étant établie sensiblement de la même façon que les nervures 13 et étant munie d'une extrémité flexible ou élastique.
L'ossature de chaque aile, y compris ses éléments élas- tiques ,est recouverte de toile ou d'une autre matière convenable , ainsi qu'il est usuel .
Chaque aile s'étend vers le haut et vers l'exté- rieur à partir du fuselage suivant un certain angle, comme indiqué dans la fig. 3, et plusieurs des entre- toises12 sont munies' de manchons d'accouplement 21 à l'aide desquels l'aile est reliée à un bras de sup- port 22 (fig. 6 et 7) et montée pour tourner libre- ment sur ce bras, celui-ci étant constitué par un tube d'acier qui est supporté par le fuselage et contreventé avec lui à l'aide de 'barres 23, 24. Chanue bras 22 constitue par conséquent un pivot disposé transversa- lement par rapport à la machine et sur lequel l'aile est montée et libre d'osciller .
Comme il ressort de la fig. 7, la douille 21 est munie d'un collier de serrage 25 disposé à angle droit par rapport à cette touille et agencé pour recevoir l'entretoise 12 faisant partie de l'ossature de l'ai- le correspondante en vue de/permettre à cette barre
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d'être déplacée dans le sens longitudinal de la douille, ce qui permet de régler la position de chaque aile 10 vers l'avant et vers l'arrière par rapportà son pivot 22, dans le but d'obtenir l'état d'équilibre désiré entre leséléments de l'aile ,à l'avant et à l'arrière de son axe de pivotement .
Des organes convenables tels que des boulons 25a (fig.7) peuvent être employas pour fixer les colliers 25 sur les barres 12 dans dif- férentes positions de réglage. Deux barres parallèles 26, constituées par des tubes ou autres éléments convenables , sont fixées à l'ossature de chaque aile 10 et s'étendent vers l'arrière à partir de cette os- sature , leurs extrémités arrière étant unies par une entretoise 27 et par une tige-pivot 28 qui tourne dans des paliers prévus dans les extrémités externes des barres 26. La barre 28 est disposée dans le sens transversal de l'appareil approximativement suivant la même inclinaison que le bras formant pivot corres- pondant 22 et parallèlement à ce bras ,
Cette barre 28 constitue le pivot qui supporte l'ossature du plan de direction ou gouvernail, désigné dans son ensemble par 29.
Les plans de direction 29 sont commandés depuis le siège 3 du pilote par un mécanisme de direction représenté dans lesfig.4,5 et 6 , ce mécanisme compre- nant un volant de direction vertical. 30 fixé à un arbre 31 qui tourne dans un coussinet monté dans un bras ou colonne de direction vertical 32 . L'arbre 31 porte
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une roue à chaîne 33 ; des pignons à chaîne 3@ et
39 sont montés fous sur les extrémités d'un arbre 36 qui est fixé au bras 32 et supporté dans un cous- sinet monté dans un socle de support 37a ; et un pignon à chaîne intermédiaire 38 est monté pour tour- net sur la colonne 32 .
Une chaîne sans fin 34 passe autour des roues et pignons 33, 38, 35 et 39 (figé 4 et 6 ) ,pour transmettre le mouvement de rotation du volant aux pignons 35 et 39 et aux pièces commandées par ces pignons.
Avec le pignon 35 se meuvent des secteurs ou poulies opposés 40 et 41 , et le pignon 39 est muni de secteurs ou poulies correspondants 42 et 43 . Ces secteurs sont reliés aux plans de direction avant 29' de part et d'autre du fuselage par des câbles qui as- surent le contrôle complet de ces plans sans empêcher les ailes de sustentation 10 de tourner librement autour de leurs propres pivots 3:.!.De cette façon, un câble 44 est fixé par une de ses extrémités 45 (fig.4) au secteur 40 et par son extrémité opposée à l'extrémité inférieure 46 d'un bras transversal 47 fixé à l'ossature du plan de direction de gauche an- térieur ( fig.13). Le bras 47 est eontreventé par des contrefiches ou membrures 48 et 49.
En passant du secteur 40 au bras transversal 47, le câble 44 est guide par une poulie 50 (fig. 13) supportée par la barre 26, des poulies 51 (fig.13), des poulies 52,55 ( fig. 2) et des poulies 54 et 55
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(fig. 4) , et l'on remarquera que les poulies'51 et 52 sont disposées sensiblement en coïncidence avec la barre de support correspondante 22 , de sorte qu'une certaine longueur du câble s'étend près de cette barre et que la partie de ce câble qui s'étend à l'arrière de la poulie 51 peut tour- ner avec l'aile correspondante 10 sans entrer en contact avec le reste du câble .
D'une manière analogue, un câble 56 partant du secteur 41 passe sur des poulies 57, 58 et 59 (fig.4)., 60 ( fig. 3) et 62 ( fig. 13) , les positions de ces cinq dernières poulies correspondant respecti- vement aux positions des poulies 54,53, 52 ,51 et 50 précédemment décrites . Le câble 56 va de la poulie 62 à l'extrémité supérieure du bras 47 où il est fixé en 63.
La plan de direction de droite antérieur-est relié par des câbles, par l'entremise des secteurs 42 et 43 , de la même manière que le plan de direc- tion de gauche est relié à ses secteurs 40 et 41, et les mêmes numéros de référence sont employés pour désigner les pièces correspondantes prévues de part et d'autre de l'appareil.
En reproduisant le mécanisme décrit à l'arrière de l'appareil ,on obtient ce qui peut être considéré comme un appareil duplex dans lequel on prévoit deux pilotes , l'un destiné à occuper le siège 3 et l'au*- tre le siège 4 . Le mécanisme de direction situé à /
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l'avant du siège du pilote 4 est essentiellement le même que celui précédemment décrit, et il en est de même des câbles reliés aux plans de direc- tion, etc ...
excepté que les câbles montent jus- qu'aux plans de direction situés à l'arrière du siège du pilote, et non à ceux situés à l'avant de ce siège Les parties correspondantes des deux constructions ont été désignées par les mêmes nu- méros de référence, de sorte qu'on n'a pas jugé nécessaire de donner une description plus détaillée des plans montés à l'arrière de l'appareil et de la façon de les commander depuis le siège 4.
Un dispositif est en outre préférablement prévu pour accoupler les mécanismes de direction des siè- ges 3 et 4 de façon que les plans de direction si- tuée à l'avant et à l'arrière de l'appareil puis- sent être commandés à volonté de l'un ou de l'au- tre des sièges.3 et 4 . Ce résultat est obteniu à l'aide d'un câble 64 ( fig. 4) fixé par une de ses extrémités à la chaîne sans fin 34,descendant sous une poulie 65 et passant autour d'une poulie 66.
Ces poulies sont montées sur un bras 67 fixé à l'une des extrémités de l'arbre correspondant 36 qui, ainsi qu'on l'a dit précédemment ,est fixé à la colonne de direction 32 et tourne dans le palier 37 lorsqu'on fait osciller le volant vers l'avant ou vers l'arrière.
Le passage du câble 64 sur ladite poulie, de la façon spécifiée, amène ce câble sensiblement au droit
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de l'axe de l'arbre 36 , de sorte que le seul effet du mouvement pivotant du volant 30 sur ce câble est de faire tourner sa partie supérieure autour de l'axe , qui coïncide sensiblement avec l'axe de l'arbre 36, de sorte que le câble ne se meut pas longitudinalement pendant le mouvement oscillant du volant . En quittant la poulie 66, le câble 64 passe autour des poulies 68 , et 69 ( fig. 1 et 6) et de poulies faisant par- tie du mécanisme de direction arrière et correspondant aux poulies 65 et 66 précédemment décrites, puis passe à un point où il est attaché à sa chaîne située à l'ar- rière de la Doue correspondante 35, comme indiqué en 70 dans la fig .6 .
L'extrémité avant du câble 64 est reliée à la chaîne avant 34, à l'avant du pignon 35 et entre ce pignon et le pignon 38 , tandis que l'ex- trémité arrière dudit câble est reliée à la chaîne arrière 34, à l'arrière du pignon 35 et outre oc pignon et le pignon 38 .
De même , un câble 71 est re- lié par son extrémité avant à la chaîne avant 34 et par son extrémité arrière à la chaîne arrière 34 du mécanisme de direction arrière, et l'effet de ces liaisons est de communiquer un mouvement de rotation correspondant à la fois au volant de direction avant et au volant de direction arrière lorsqu'on fait tourner l'un quelconque de ces volants, et d'effec- tuer un mouvement simultané correspondant des plans de direction des deux jeux pour commander la machine vers la droite overs la gauche .
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En vue de l'atterrissage ou pour d'autres buts, il est prévu un dispositif qui empêche le mouvement de pivotement de chaque aile 10 ; comme représenté dans la fig. 7, à l'ossature de chaque aile 10 est fixé un secteur denté 72 présentant des entailles 73 , et le centre ou axe de l'arc de ce secteur correspond à l'axe de pivotement de l'ossature correspondante de l'aile 10.
Un boîtier 74 fixé à l'entretoise 2 reçoit un loquet 75 muni d'un collet 76 contre lequel prend appui une des extrémités d'un ressort à boudin 77 dont l'extrémité opposée repose contre le fond du boîtier ce qui tend à engager le loquet dans une des entailles 73 ; lorsque ce loquet se trouve dans une des entailles 73 , le secteur et l'ossature qui le porte sont verrouillés à une partie du corps du fuselage, ce qui empêche l'ai- le 10 d'osciller . On remarquera aussi que le secteur et le loquet permettent de verrouiller l'aile dans toute position angulaire qu'elle est susceptible d'occuper pendant que l'aéroplane est en mouvement .
Pour permettre au loquet 75 d'être commandé à vo- lonté par un pilote, on relie à ce loquet un câble 78 passant sur des poulies 79, 80, 81 et 82 et l'on fixe l'extrémité opposée du câble à un levier 83 pivotant en 84 sur un des cotés du siège de pilote 3 , Le levier est muni d'une poignée 85, et un verrou convena- ble 86 porté par le siège 3 entre en prise avec le levier pour le maintenir en position malgré la traction du ressort 76 de façon à maintenir le loquet 75 dans la position inactive de la fige / 7.
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Il est bien entendu que chacune des ailes avant 10 est munie d'un dispositif de verrouillage ana- logue et de câbles correspondants, comme indiqué en 78 ,ces câbles passant sur des poulies analo- gues et étant raccordés à un câble unique, comme indiqué en 78a (fig. 5), le levier correspondant 83 du câble passant à partir de ce point sous forme d'un brin unique, de sorte que la poignée comman- de simultanément les deux loquets des ailes avant ; si on le désire, des loquets analogues peuvent être commandés depuis chacun des sièges pour verrouiller toutes les ailes de la même manière .
On a décrit jusqu'ici ce qui peut être considéré comme un appareil duplex comprenant deux unités com- posées chacune d'une paire d'ailes et disposées l'une à l'avant , l'autre à l'arrière, ces unités étant munies d'un corps ou fuselage convenable . On remarquera qu'on a en outre combiné ces unités sé- parées en superposant un second appareil duplex complet à celui déjà décrit, ce second appareil correspondant, en ce qui concerne toutes ses carac- téristiques essentielles, à celui déjà décrit, de telle sorte qu'on obtient un avion multiplex compre- nant huit ailes 10 et les plans de direction corres- pondants29 , Jeux fuselages , quatre moteurs et quatre sièges de pilotes, les mêmes numéros de référence é- tant employés pour désigner chacune des unités duplex supérieures et inférieures .
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Les ossaturesdes deux unités duplex sont unies de façon détachable quoique rigide par quatre haubans verticaux dont deux 87 relient lesdites os- satures entre elles à l'avant et les deux autres 88 les relient à l'arrière, étant bien entendu que tous' organes supplémentaires convenables peuvent être em- ployés pour relier les deux appareils et leur donner la robustesse et la stabilité requises .
Pour que les ailes correspondantes des deux appareils duplex puissent gare manoeuvrées à l'unis- son, on relie les extrémités arrière des ossatures des ailes supérieures et inférieures correspondantes j 10 par des barres 89 dont les extrémités sont reliées de façon pivotante aux ossatures de ces ailes , De même des plans de direction supérieurs et inférieurs correspondants 29 sont unis par des barres 90, ce qui maintient les ailes des deux appareils duplex paral- lèles entre elles en tout temps et permet à un opé- rateur de l'un quelconque des appareils de commander les plans de direction et les ailes de l'autre ap- pareil sans qu'il existe entre les mécanismes de di- rection des deux appareils d'autre liaison que les bas- res susmentionnées .
En plus de la construction décrite jusqu'ici, on peut aussi prévoir un dispositif assurant la com- mande automatique des ailes arrière, mais ce dis- positif n'est pas indispensable , une commande effi- cace de l'appareil pouvant être obtenue sans lui.
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On voit dans la fig . 1 que le dispositif à com- mande automatique susmentionné comprend un@ pen- dule composé de deux tiges pendantes parallèles 91 pivotant par leur extrémité supérieure 92 sur le corps ou fuselage supérieur et portant un poids à leur extrémité inférieure .
L'extrémité pesante du pendule peut par exemple être constituée par un panier ou récipient 93 relié aux tiges 91 pour pivoter avec elles vers l'avant et vers l'arrière de l'appareil , le mouvement d'oscillation du pendule dans toutes les ai très directions étant empêché , Le panier peut servir de siège à une ou plusieurs personnes ou peut constituer un récipient à essence, à provisions, à lest, etc . Une ëntre- toise 94 (fig.10) relie rigidement entre elles les tiges 91 près de leur extrémité supérieure et à cette entretoise est reliée de façon pivotante-, en un point situé vers le milieu de sa longueur,
une biellette ou barre horizontale 95 qui pivo- te par son extrémité opposée 96 sur l'extrémité inférieure d'un levier 97 pivotant en 98 sur un bras s'étendant vers le bas depuis la colonne de direction 32a du volant de direction arrière supérieur, comme représenté dans la fig. 8.Avec le levier 97 fait corps une chape 90 dont un bras s'étend à l'avant du pivot ou arbre 86a de la colonne de direction 32a et dont l'autre bras s'étend jusqu'à l'arrière de cet arbre ( voir la fig. 8). Les extrémités supérieures des bras de
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la chape 99 sont reliées entre elles par une barre segmentaire 100 présentant une entaille centrale
101 sur son bord supérieur .
Un loquet 102 soumis à la pression d'un ressort est porto par la colonne 32a du volant et est muni d'un doigt de manoeuvre 103 permettant de soulever le loquet malgré l'ac- tion de son ressort pour le dégager de l'entaille 101.
Un cliquet de verrouillage 104 entre automatiquement en prise avec le loquet et maintient ce loquet dans la position élevée lorsqu'on le soulève pour le dé- gager de l'entaille 101.
On remarquera que, grâce à cette construction, une oscillation du pendule, lorsque le loquet 102 est déverrouillé, n'a pas..d'effet sur le mécanisme de direction, ce mécanisme étant entièrement sous le contrôle de l'opérateur . Ceci est dû au fait qu'une oscillation du pendule a simplement comme résultat de faire tourner le levier 97 avec la chape 99 et la barre 100 faisant corps avec ce levier autour du pivot 98 sans que ceci ait d'effet sur le mécanisme de direction .
Par contre, lorsque le loquet 102 entreen prise avec l'entaille 101 , le levier 97 devient verrouillé à la colonne de direction, et un mouvement de ce levier fait pivoter la colonne Eu tour de l'axe de l'arbre86a, ce qui a pour effet que l'action du pendule est -trans- mise au mécanisme de direction pour élever ou a- baisser automatiquement tous les plans de direction situés à l'arrière de l'appareil et maintenir au-
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tonatiquement son extrémité arrière au même niveau que son extrémité avant .
De préférence, un dispositif est aussi prévu pour diriger les roues avant 9 de l'appareil. Si l'on se reporte particulièrement aux fig. 3 et 11, on verra que chacune des roues avant 9 est montée sur une petite fusée 105 supportée en 106 pour tourner autour d'un axe vertical .Les deux fusées sont reliées pour tourner ensemble par une vielle 107 pivotant par ses extrémités sur des bras 108 portés par les fusées et s'étendant vers l'avant . Une extrémité d'un câble 109 est reliée à l'un des bras 108, l'extrémité op- posée du câble étant reliée à l'une des extrémités d'une crosse 110 supportée en son milieu de façon pivotante et munie à ses extrémités de pédales 111.
Dans son passage à travers le bras 108 vers la crosse, ce câble passe sur une poulie 112 . Un second.câble 113 est relié d'une manière analogue à l'autre bras 108 et à l'extrémité opposée de la crosse . On obtient ainsi un dispositif simple à l'aide duquel l'opérateur du siège avant de l'appareil peut, à l'aide des pieds, le diriger lorsqu'il se meut sur le sol.
Ainsi qu'il a été expliqué, on peut facilement relier entre eux tout nombre désiré d'appareils duplex distincte pour constituer un avion multiplex, chaque appareil duplex étant complet en soi et cons- tituant un aéroplane qui peut être employé séparément ou en combinaison avec d'autres unités y reliées.
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Dans le présent cas, ces unités sont superposées, mais il est évident qu'on pourrait employer toute autre dis- position convenable ou désirable .
En service, il va de soi que chaque paire de plans de direction est placée sous le contrôle d'un pilote ou qu'un ou deux pilotes peuvent effectuer la direction entière d'un appareil duplex , Lorsqu'on fait osciller vers le haut les extrémités arrière des paires de plans de direction à l'unisson, l'extrémité arrière des ailes portant ces plans se meut vers le bas autour de l'axe des bras 22 , ce qui fait monter l'extrémité avant de ces ailes et détermine la montée de l'aéro- plane avec le fuselage sensiblement horizontal. En inversant ce mouvement, toutes les unités agiront de façon à faire descendre l'avion.
La direction de l'appareil vers la droite ou vers la gauche est effectuée en faisant pivoter les plans de direction situés d'un des cotés vers le bas et ceux situés de l'autre côté vers le haut . Ceci a tendance à faire osciller l'avion et à la faire mouvoir soit vers la droite, soit vers la gauche .
La première des opérations susmentionnées est effectuée en faisant mouvoir en bloc le volant de - direction soit vers l'avant, soit vers l'arrière, tandis que la seconde opération s'obtient en faisant tourner le volant . Le mouvement du volant est trans- mis aux plans de direction par les divers câbles employés qui sont montés et accouplés de la manière précédemment spécifiée .
On remarquera qu'un avion
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peut aussi être piloté par une manoeuvre combinée du volant, c'est-à-dire que les mouvements de pivotement et de rotation combinés élèvent ( ou abaissent ) l'avion et le font tourner en même temps dans un sens ou dans l'autre et, en raison de la construction dé- crite, on a la possibilité de faire planer l'avion entier sans employer la force motrice ou en n'em- ployant qu'une quantité de force motrice relativement faible; dans toutes las manoeuvres de l'appareil, les parties extrêmes flexibles des ailes facilitent le vol plané ou d'autres mouvements .
Ainsinqu'on l'a dit précédemment, une ou plu- sieurs unités peuvent actionner l'appareil séparé- ment ou collectivement, et l'appareil peut être employé pour des buts d'instruction, un élève pilote manoeuvrant l'avion depuis un des sièges tandis que la manoeuvre de l'avion est contrôlée par un pilote expérimenté ou professeur qui peut corriger à volonté les manoeuvres défectueuses de l'élève pilote , ce qui rend l'appareil pratique dans toutes les applica- tions qu'il est susceptible de recevoir .
Bien entendu, l'invention n'est pas nécessairement limitée à l'emploi d'un nombre quelconque de moteurs et elle n'est pas non plus nécessairement limitée à la combinaison particulière représentée et décrite des unités ni à la façon de les accoupler, pas plus qu'à la construction particulière des unités elles- mêmes , étant susceptible de recevoir diverses autres modes de réalisation et de nombreuses modifications sans s'écarter de son esprit