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" Perfectionnements apportés aux engins comportant des aurfa- cea devant coagir avec un fluide, notamment aux aéroplanes ".
L'invention est relative aux engins comportant des surfaces devant coagir avec un fluide; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son applica- tion paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclu- sivement, parmi lesdits engins, les aéroplanes.
Elle a pour but, surtout,. de rendre ces engins tels qu'ils répondent, mieux que jusqu'ici;, aux desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à munir les engins du genre en question de surfaces sus- tentatrices comportant des moyens, en soi connus, propres à donner lieu, de préférence par éjection de fluide, à une mo- dification de la sustentation -- à répartir de manière telle lesdits moyens, qu'une zone de sustentation moyenne donnée, )voisine d'un bord marginal, soit juxtaposée, du c8té dudit
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bord, à une zone de sustentation moyenne moins forte.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicite- ment parlé ci-après, notamment: en une deuxième disposition consistant -- dans les engins du genre en question, comportant des surfaces sustentatrices munies de moyens propres à donner lieu à une modification de sustentation -- à agencer de manière telle, lesdits moyens, que l'on puisse faire varier, l'une par rapport à l'autre, de manière elle-même telle, les sustentations des portions de surfaces sustentatrices disposées de part et d'autre du plan vertical médian de l'engin, que les moments, par rapport à axe longitudinal dudit engin, des résultantes des forces de sustentation s'exercont sur chaque demi-voilure, soient amenés à être différents l'un de l'autre,
et en une troisième disposition consistant -- et en même temps qu'à faire comporter, aux engins du genre en question, des surfaces d'empennage ou de gouverne à munir lesdites surfaces de moyens propres, par éjection de fluide sur l'une ou l'autre face, à donner naissance à une réaction présentant une composante perpendiculaire à ladite surface, et dirigée dans l'un ou l'autre sens.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui ou on l'applique aux aéroplanes), ainsi que certains modes de réalisation, (ceux qui vont être indi- qués ci-après), desdites dispositions; et elle vise plus par- ticulièrement encore, et ae à titre de produits industriels nouveaux, les engins du genre en question comportant applixa- tion de l'invention, ainsi que les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à laide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien en- ¯#######
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tendu, donnés surtout à titre d'indicatins
La fig. 1, de ce dessin, montre, schématiquement, vu de face, avec le tracé de la courbe de sustentation sur son aile, et l'indication de certaines forces développées, un aéroplane établi conlormément à l'invention.
La fig. 2 montre, schématiquement, en coupe trans- versale selon se fige 1 et à plus grande échelle, la surface alaire de cet aéroplane.
La fig. 3 montre, schématiquement,en coupe trans- versale, une variante d'une surface alaire établie conformé- ment à l'invention.
La fig. 4 montre, schématiquement, en plan, un aé- roplane à ailes en tandem établi coniormément à l'invention.
La fige 5 montre, semblablement à la fig. 1 un aé- rolane établi, lui aussi, conformément à l'invention.
La fig. 6 montre, schématiquement, en plan, avec in- dication de certaines forces développées lors d'une certaine manoeuvre, un aéroplane établi égale,,-,ment conformément à l'invention.
La f'ig. 7 montre, schématiquement, selon une coupe horizontale, l'empennage vertical du précédent appareil.
La fig. 8, enfin, montre, schématiquement, en vue latérale, l'empennage horizontal étant coupé par un plan ver- tical, un aéroplane établi, lui aussi, conformément à l'inven- tion.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de sea modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'établir un aéroplane, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Pour ce qui concerne l'ensemble de cet engin, à l'exception des surfaces sustentatrices à lui faire compor- ter, on l'établit de toute façon désirée, appropriée à l'usa-
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ge envisagé.
Mais, pour ce qui concerne lesdites surfaces, en même temps qu'on leur fait comporter des moyens, en soi connus, propres donner lieu à une modification de la sustentation (de préférence à une hypersustentation), on agence de manière telle, lesdits moyens, qu'une zone de sustentation moyenne donnée, voisine d'un bord marginal, soit juxtaposée, du côté dudit bord, à une zone de sustenta- tion moyenne plus faible.
De préférence on disposée la zone d'hypersustentation (fig. 1 (réalisée par exemple, ainsi que déjà dit, de ma- nière en soit connue), à l'extrémité même de chaque demi-aile, et on donne à cette zone une largeur par exemple inférieure à la profondeur moyenne de l'aile.
On établit alors le reste de l'aile ou bien sans hypersustentation ou bien avec une hypersustentation moindre que celle de la zone a;.
On a recoure, par exemple, pour réaliser les moyens d'hypersustentation à l'une des dispositions, en soi connues, provoquant l'hypersustentation par éjection de gaz tangentiel- lement à la surface de la voilure.
G'est ainsi qu'on disposera par exemple, ayx en- droits appropirés des tuyères a1 a2 a3 a4 (fig. 2) diri- de ' géea vers l'avant pour ce qui est delles débouchant sur l'in- trados, et vers l'arrière pour ce qui est de celles débouchant sur l'extrades
Et si l'on veut réaliser des moyens d'hyprosustenta tion on établira des tuyères telles que a100 fig 3 débou- chant,, à l'intrados, comme à l'extrados,. en sens contraire de celles tellea que a10 créant de l'hypersustentation.
On a recours, pour alimenter en gaz ces tuyères à tout dispositif approprié, par exemple, ou bien à un ou plusieurs ventilateurs, mus directement ou non, par le ou les moteurs de l'aéro -
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plane, ou par au moins un moteur indépendant, ou placés dans le vent de la ou des hélioes de l'aéropla ne, ou bien à une captation totale ou partielle des gaz d'é- chappement des moteurs propulseurs, lesdits gaz étant éjectés directement, ou bien actionnant un turbo-compresseur envoyant de l'air aux tuyères, ou bien, enfin, à une émission directe d'un gaz provenant de la combustion d'un carburant ou d'une matière inflammable appropriée.
On relie enfin le dispositif choisi aux différentes tuyères d'émission par tuyauteries, conduits ou semblables, et on prévoit toutes commandes (robinets, vannes, éahappe- ments, etc. ) de l'alimentation, lesdites commandes étant tel- les qu'on puisse, à volonté, régler le débit en même temps dans des tuyères ou des groupes de tuyères symétriques du plan médian de l'aéroplane, soit l'augmenter, soit le diminuer, voire même le supprimer.
En suite de quoi on a établi un aéroplane dont le fonctionnement est le suivants
Supposant l'engin en régime normal de vol, on pro- voque le débit des tuyères comportées par les zones a.
La résistance à l'avancement des portions d'aile in- téréssées diminue notablement, donc la vitesse de l'aéroplane est accrue en conséquence.
De plus, la sustentation croit au-dessus desdites portions a, et il se crée des hypersustentations locales qui s'équilibrent au point de vue latéral,, et fournissent une aug- mentation de la sustentation globale, s'accompagnant d'une certaine auto-pnpulsion par réaction, suivant la trajectoire de l'aéroplane.
On constate en outre une notable diminution de la résistance phénomène qui semble pouvoir s'expliquer .comme suit.
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Si 1.'on règle l'émission de gaz par les tuyères é- mettrices de façon qu'en b1 et en c1 (fig. 1 la sustentation augmente très rapidement, la courbe de sustentation qui avant toute éjection affectait la forme sensiblement demi-ellipti que 1:, 2 d2,e,f2,c2 prend l'allureb2 g2,h2 e , i2j2 c2 c'est-à-dire présente deux ascendances très brusques l'aplomb des points b1 et a1 pour atteindre deux maxima en g2 et j2 et décroître en pente plus douce jusqu'aux deux extrémités marginales b2 et c2 Les augmentations brusques h2 g2 et j2 l1 isemblalbement engendrent au voisinage des points b1 et c1 deux tourbillons libres,
représentés-'par des flèches correspondantes sur la fig 1 qui tournent dans le sens direct en c1 et dans le sens inen 2 2 2 2 verse b1 Hais les diminutions g2 b2 et j2 c2 font naître, comme cela a lieu sur les surfaces sustentatrices usuelles, deux autres tourbillons libres en b et en c2 lesquels tour- nent respectivement en sens inverse de ceux se produisant en b1 et en c1 Comme d'autre part les augmentations rapides h2 g2 et i2 j2 produisent'sensiblement le même effet que les dé- croissances relativement lentes g2 b2 et j2 c2 les tourbil- lons librea auront à peu près même valeur et s'annuleront mu- tuellement.
On. conçoit que, suivant l'intensité relative des tourbillons marginaux inverses bl et b2 c1 et c2 la vitesse induite, par suite l'angle induit, et par suite encore la ré- sistance induite, seront diminués, annulés ou même inversés. en Il en sera de même pour landéfléxion arrière de la portion médiane b1 c1,en sorte que les empennages horizontaux les surfaces sustentatrices supplémentaires, et, d'une façon générale, tous les organes situés en aval de ladite portion médiane bl c1 dans le lit du vent, fonctionneront dans des conditions aérodynamiques beaucoup plus favorables que jus- qu'ici.
On peut- très facilement, comme conséquence directe de ce qui précède, réaliser des aéroplanes dont les surfaces
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sustentatrices de nombre, de forme et de disposition appro- priés sont disposées en tandem fig. 3 c'est-à-dire éche- lonnées les unes derrière les autres, à des distances oonve- nables, à condition que celles de ces suri'aces,se trouvant en arrière d'au moins une autre,ne se trouvent pas dans le lit du vent des portions marginales k1 k2 k3 (hachurées sur la fig. 3) des surfaces avant.
On conçoit par ailleurs que l'hypersustentation marginale ainsi obtenue diminue les dangers de perte de vi- tesse, l'augmentation de l'émission de gaz pouvant éventuel- lement accroître la sustentation.
Et, ou bien on se contente de procéder ainsi qu'il vient d'être dit, ou bien, et mieux, on a recours à certaines autres dispositions supplémentaires, telle que les suivantes, et qui peuvent, le cas échéant, être utilisées isolément.
Selon l'une de ces dispositions, on agence de maniè- re telle les, moyens propres, dans les surfaces sustentatrices des aéroplanes, à entraîner une modification de sustentation (hypersustentation ou hyposustentation), que l'on puisse faire varier, l'une par rapport à l'autre,,'de manière elle-mêmetel- le, les sustentations des portions de surfaces sustentatrices disposées de part et d'autre du plan vertical median de l'en- gin, que les moments, par rapport à l'axe longitudinal dudit engin, des résultantes des forces de sustentation sur chaque demi-voilure, soient amenés à être différents l'un de l'autre.
Ce pourquoi on a avantageusement recours à une éjec- tion de fluide par des tuyères appropriées, lesquelles sont régulièrement réparties de part et d'autre de l'axe de l'engin et orientées, ainsi qu'il a été dit plus haut, de façon à créer, ou bien de l'hypersustentation (tuyère a10 de la fig.3) 100 ou bien de l'hyposustentation (tuyère a100 de la même figure;.
On conçoit qu'on a avantage, pour augmenter le bras de levier du couple de roulis obtenu, lorsqu'on fait varier e sustentation de chaque demi-voilure, à disposer les moyens
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d'hyper- ou d'hyposustentation, aussi loin que possible du plan vertical médian de l'aéroplane, ce qui conduit à placer cesdits moyens, de préférence, sur les portions marginales des surfaces sustentatrices, c'est-à-dire, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, dans les zones a des ailes (fig. 5).
Mais, pour permettre de faire varier indépendamment l'une de l'autre les sustentations de chaque demi-voilure, on prévoit des moyens tels que l'alimentation d'au moins certai- nes des tuyères de droite puisse être rendue dili'érente de celle des tuyères correspondantes de gauche, lesquels moyens on constitue, ou bien en ayant recours à des robinets, vannes ou sembla- bles propres à modifier le débit des tuyères soit en faisant varier localement la section des conduits d'alimentation, soit en déviant partie du courant gazeux par exemple vers d'autres tuyères disposées à une distance différente du plan axial de l'engin), ou bien de toute autre manière âppropriée, équivalente . dans.
ses effets
On conçoit que toute différence d'alimentation en- tre les tuyères du groupe de droite e celui du groupe de gauche donnera lieu à un couple de roulis dans la mesure où la sustentation de droite différera de celle de gauche.
C'est ainsi que, si l'on se propose de faire pencher l'aéroplane vers sa droite (c'est-à-dire d'abaisser le coté b2 fig 5), ou bien, et si, avant cette manoeuvre, aucune modifica- tion de la sustentation naturelle n'était créée, on donne naissance, soit à de l'hypersustentation sur la demi-voilure gauche, soit à de l'hypsustentation sur la demi-voilure de droite, soit enfin,simultanément, à ces deux modifications de sustentation, ou bien,.
et si avant la manoeuvre à effectuer, on utili- sait déjà une hypersustentation locale ou totale sur les deux
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demi-voilures, soit on augmente l'hypersustentation sur la demi-voilure de gauche, soit on diminue l'hypersustentation (éventuellement en '--""allant même jusqu'à faire de l'hyposustentation) sur la demi- voilure de droite, soit on a recours simultanément à ces deux mesures, soit on modifie la répartition de la sustentation au meins sur l'une des demi -voilures, par exemple en déplaçant dans un sens ou dans l'autre, selon l'envergure sur cette demi-voilure, au moins une zone de largeur constante sur la;- quelle la sustentation est influencée de façon invariable, soit, enfin, on agit de toute autre manière appropriée.
Le couple de roulis ainsi obtenu s'accompagne évidem- ment d'un couple de giration autour de l'axe vertical s'exer- çant dans un sens tel qu'il favorise le redressement latéral, lequel couple de giration provient de la diminution de résis- tance à l'avancement de la portion de surface ci c2 dont l'é- 2 mission en fluide est supérieure à l'autre portion b1 b
Par ailleurs, la manoeuvrabilité latérale ainsi ob- tenue est valable à toutes les incidences de vol, et elle est particulièrement efficace aux angles pour lesquels la portion médiane de l'aile bl c1 atteint ou dépasse le maximum de suw tentation.
La déiense latérale d'un aéroplane en perte de vi- tesse est mieux assurée, parce que l'hypersustentationcréée par les tuyères soufflantes se maintient au delà de l'inci- dence de portance maximum, et on peut toujours accroître la- dite hypersustentation dans une certaine mesure, en agissant convenablement sur l'émission de gaz des tuyères.
La manoeuvrabilité latérale obtenue, ainsi qu'il vient d'être dit, par l'émission de gaz par les tuyères,s'ac- compagne éventuellement, des manoeuvres habituelles des gou- vernes (ailerons, gauchisenent, etc... ); lesdites gouvernes peuvent même être supprimées entièrement, mais dans le cas où elles subsistent, leurs dimensions peuvent être consiuérable- ment réduites. On agence alors avantageusement lesdites com- mandes d'inclinaison ou de redressement latéral de manière telle que lorsqu'actionnées, elles agissent de façon convena- le sur le débit gazeux des diverses tuyères.
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Selon une autre des susdites dispositions, en même temps qu'on munit les éaroplanes de surfaces d'empennage et de gouverne, on fait comporter auxdites surfaces, des moyens propres, plus particulièrement par éjection de fluide sur l'une ou l'autre de leurs faces, à donner naissance à une réaction dont la composante transversale est dirigée dans l'un ou l'autre sens.
On peut, à cet effet, établir les empennages ou les gouvernes verticaux a d'un aéroplane, de .manière qu'ils com- portent, par exemple, comme indiqué fig. 7, des tuyères 11, 12 13 m1 m2 m3 en nombre et en disposition appropriés, débouchant, d'un côté et de l'autre, aussi tangentiellement que possible au contour de ces surfaces; on agence alors le système d'alimentatin -- qui peut, avantageusement, pour ce qui-est des générateurs, être le même que celui dont il a été question- plus. haut,concernant les tuyères des surf'aces sus- tentatrices --, de façon que l'on puisse éjecter du fluide à volonté d'un côté ou d'un autre desdites surfaces.
Si l'on provoque, par exemple, une émission de f'lui- de par les tuyères du côté droit, on donne naissance à une ré- action dont la composante transversale N (fig. 6) engendre un couple de ration p qui peut être utilisé pour la gouverne de route; l'émission par¯les tuyères du côté gauche crée na- turellement un couple de giration opposé.
On peut associer ces émissions avec les émissions par les tuyères des portions marginales des surfaces sustenta- trices réant une réaction Nl de manière à obtenir un couple de giration p plus efficace, qui est alors combiné avec le couple de roulis opportun, d'inclinaison ou de redressement latéral.
On peut également associer les susdits moyens avec les gouvernes usuelles de route (gouvernail de direction) et même modifier le débit d'mission. par les commandes mêmes, de ces gouvernes.
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On peut aussi supprimer entièrement les gouvernes de direction, mais dans le cas où elles seraient conservées, leurs dimensions pourraient alors être considérablement dimi- nuées.
On peut, bien entendu,agencer de la même façon que l'empennage vertical, l'empennage horizontal g lui-même (fig.
8) (plan fixe ou gouvernail de profondeur ,ou les deux à la fois); on munit alors les surfaces dudit empennage de deux sé- ries de tuyères démissions tuyères de dessus et tuyères de dessous.
On conçoit que l'alimentation de l'une ou l'autre de ces deux séries de tuyères produise autour de l'empennage horizontal un écoulement aérodynamique asymétrique, engen- drant une réaction dont la composante verticale est dirigée vers le haut ou vers le bas. Ladite composante entraîne donc un couple de tangage dasn le sens désiré, et la seule émission par les tuyères de l'empennage horizontal peut être utilisée pour la manoeuvrabilité asconsionnelle
On peut combiner cette émission avec les gouver- nes usuelles de profondeur et, dans ce cas, l'importance des- dites gouvernes pourra être de beaucoup diminuée; on peut mê- me, s'il en est ainsi, commander l'ouverture ou la fermeture plus ou moins accentuée des canduits desdites tuyères par les commandes du gouvernail de profondeur.
Comme il va, de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'appliocatin non plus qu'à ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où on ferait application de l'invention à des engins autres que ceux de navigation aérienne, par exem- ple à des engins de navigation aquatique.