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Perfectionnements aux ailes ou pales tournantes des aéroplanes.
La présente invention se rapporte au système rotatif d'ailes ou de , pales de sustentation pour aéroplanes dans lequel chaque aile est assemblée à un moyeu rotatif ou organe équivalent et est susceptible de mouvements de battement dans un plan sensiblement vertical et aussi d'un mouvement latéral limité dans le plan de rotation du système relativement à la position radiale normale de l'aile. L'invention est particulièrement applicable aux systèmes qui peuvent tourner librement sous l'action de la pression de l'air quand l'aéroplane est en vol. L'invention se rapporte aussi aux systèmes qui sont pourvus de moyens de freinage, en caoutchouc par exemple, qui coopèrent avec des butées pour freiner et
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limiter les dits mouvements latéraux des ailes dans le plan de rotation.
Cette invention a pour objet la réalisation de moyens perfectionnés pour freiner et limiter les mouvements latéraux des ailes et aussi, quand on le désire, permettre de replier les ailes vers le fuselage quand l'aéroplane n'est pas en vol. '
Suivant la présente invention, on prévoit un système rotatif d'ailes du enre mentionné dans lequel le mouvement libre permis à chaque aile dans le plan de rotation du système relativement à la position radiale normale de l'aile est limité par la coopératinn d'une ou plusieurs broches qui assemblent entre eux l'aile et le moyeu ou une partie solidaire au moyeu avec une ou plusieurs douilles dans lesquelles s'engagent les dites broches, ces douilles étant prévues soit dans une partie de l'aile , soit dans le moyeu ou dans une partie solidaire de ce dernier.
Le dit mouvement libre peut être limité, aussi, par l'engagement de boulons de blocage, portés par une partie de l'aile, dans des douilles souples ou Pliantes pourvues de noyaux ou de garnitures internes et montées dans le moyeu du rotor ou dans une partie solidaire de ce moyeu, le dispositif prévoyant aussi des moyens pour replier l' ail e.
Dans un mode de construction, les dites douilles sont disposées dans des trous formés dans une articulation réunissant le longeron principal de l'aile au moyeu rotatif, les dits trous étant espacés sur une circonférence commune et prévue aussi à la même distance radiale d'un pivot; principal qui réunit entre eux le longeron et la dite articulation, les trous coaxiaux avec les douilles étant ménagés dans le longeron principal pour recevoir
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les boulons de blocage et leur permettre de traverser les douilles.
Les douilles peuvent comprendre des boites fer- mées en matière souple ou flexible, conçues pour contenir une matière plastique ou similaire au mastic et pourvues dans leur partie centrale d'un manchon ou d'une douille métallique. D'autre part, les boites fermées en matière souple ou flexible peuvent comprendre un certain nombre de cavités indépendantes ou des cavités écartées et com- muniquant entre elles, qui toutes contiennent une matière plastique ou similaire au mastic. Comme matière souple, on peut mentionner le caoutchouc, le feutre, la fibre, par exemple, ou toute autre substance analogue, tandis que la substance plastique similaire au mastic peut con- sister en un liquide huileux et non volatil, la glycérine par exemple, n'ayant aucun effet nuisible sur le caout- chouc, et une poudre douce non abrasive et insoluble dans le liquide.
Les dites douilles peuvent cependant être en métal, et dans ce cas les boulons y seront logés avec un jeu relatif.
Les avantages de cette invention sont les sui- vants : Tout d'abord l'assemblage à pivot du pied de l'ai- leévite le danger d'une rupture du longeron principal à cette extremité. En second lieu, la disposition prévue par la combinaison des broches de blocage et des douilles rigides ou non rigides sert à prévenir les vibrations dangereuses au les chocs qui surviennent quand les ailes tour- nantes sont mises en marche ou ralenties ou quand, pendant le vol, leur rotation doit vaincre la résistance de la pres- sion de l'air.
Afin que l'invention prisse être clairement com- prise et facilement réal-i-sée, elle sera ci-dessous décrite
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en détail en se référant aux dessins joints dans lesquels :
La fig. 1 est. une vue en plan d'une aile et d'une partie du moyeu du rotor montrant la disposition générale du montage d'une aile suivant l'invention.
La fig. 2 est une élévation latérale, partiellement en coupe, d'un montage d'aile montrant une forme des moyens utilisés pour résister au mouvement latéral de l'aile.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2 et en regardant dans la direction des flèches.
La fig. 4 est une vue en plan de la fig. 2 montrant aussi une partie du moyeu du rotor.
La fig. 5 est une vue en plan partiellement en coupe qui correspond à la fig. 4 mais montrant- une autre forme des moyens utilisés pour résister au mouvement latéral de l'aile.
La fig. 6 est une coupe suivant les lignes B-B de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en plan d'une autre forme de montage montrant une disposition pour permettre de replier l'aile dans différentes positions.
Comme on le voit-sur ces dessins, la fig. 1 montre la présente invention appliquée aux ailes tournantes d'un aéroplane et montées pour la variation de leurs angles d'in-cidence suivant la manière décrite dans le brevet n 399.551 déjà délivré à l'un des demandeurs.
Dans cette figure, 1 est une aile tournante dont le pied 2 du longeron principal est en forme de fourche, et monté à pivot en 3 sur une articulation d'assemblage 4, laquelle est montée à son tour à pivot sur un manchon 5, formant la partie centrale d'un pivot complet de charnière 6 construit conformément au brevet mentionné plus haut.
Le pivot de charnière 6 est monté de manière à pouvoir
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tourner dans des oreilles 7 du moyeu rotatif central 8 du système portant toutes les ailes tournantes. Ainsi le dispositif est tel que chaque aile tournante 1 est susceptible de mouvements de pivotement sensiblement à angles droits relativement à son plan général de rotation et, en vertu de son assemblage pouvant tourner en 3 sur la dite articulation 4, susceptible aussi d'un mouvement de pivotement dans son plan général de rotation relativement à sa position radiale normale, Cependant, suivant la présente invention, des moyens indiqués en 9, sont prévus pour limiter ce dernier mouvement dans les deux sens.
Des moyens rigides,non représentés, pour limiter le mouvement seraient réalisés par des simples douilles métalliques disposées dans des trous de l'articulation 4, et deux formes de moyens souples pour limiter le mouvement sont montrées dansles fig.
2-4 et 5 - 6 respectivement.
En se référant plus particulièrement aux fig. 2 à 4, le bras supérieur et le bras inférieur de la fourche du pied 2 du longeron principal sont constitués sur les cités opposés de l'axe longitudinal du longeron principal avec des trous correspondants pour recevoir les broches de blocage à tête 10. Des trous correspondants avec ceux qui sont formés dans les bras supérieur et inférieur de la fourche sont prévus dans l'articulation 4 et, dans cette construction particulière, sont pourvus de douilles Il en matière souple, par exemple en caoutchouc, feutre, fibre ou similaire, pourvues elles-mêmes de douilles ou doublures métalliques internes 12 dans lesquelles passent les broches de blocage 10.
Ces broches 10 qui s'adaptent exactement dans les trous des branches du longeron 2 et sont logées avec un jeu relatif dans la douille 12 sont maintenus en position par un pont élastique fotmé par un ressort plat 13 supporté dans son milieu par un axe 14. A chacune des extrémités du ressort 13 de forme appropriée est fixé un rivet 15, les têtes de
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ces rivets s'engagent dans des cavités prévues dans les têtes des broches 10 pour maintenir ces dernières en position.
Le montage autour duquel peut s'effectuer le mouvement latéral Limité de l'aile relativement à sa position radiale normale, comprend un manchon 3 constituant un pivot de charnière, ce manchon étant maintenu fixe dans les branches de la fourche du longeron 2, par une clavette 16 et fixé en position par deux chapeaux de retenue 17,reliés l'un à l'autre par un boulon 19 avec écroa 18.
Quand les deux bfoches de blocage 10 sont en positon , le mouvement pivotant de l'aile tournante 1 dans une direction parallèle au plan de rotation, éprouve ainsi une certaine résistance, la réaction de l'aile dans l'une ou l'autre direction étant absorbée graduellement et sans choc par les douilles souples. C'est pourquoi cette disposition empêche effectivement la vibration de l'aile quand elle commence à tourner ou qu'elle se ralentit et dans les périodes pendant lesquelles la rotation éprouve une résistance du fait de la pression de l'air.
Les fig. 5 et 6 montrent un montage d'aile qui correspond à celui qui vient d'être décrit, mais diffère en ce qu'une autre forme de moyens de résistance au mouvement est prévue, ces moyens consistant dans ce cas en des boites de caoutchouc 21 d'une section transversale de forme annuaire.
Chaque boite en caoutchouc est fotmée par des cavités indépendantes espacées 22 qui sont remplies d'une substance molle similaire au mastic et fermées, et elle est doublée par une douille 12 moulée dans le caoutchouc au cours de la fabrication. Dans l'exemple représenté, les comités 22 sont indépendantes l'une de l'autre mais si on le désire, des conduits de communication peuvent être prévus entre elles .
La substance employée pour remplir les cavités 22 peut varier naturellement, cependant elle doit toujours être d'une nature visqueuse et non élastique. Elle peut se composer par
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exemple d'un liquide huileux et non volatil, tel que la glycérine, qui n'a aucun effet nuisible sur le caoutchouc, et d'une poudre douce non abrasive, insoluble dans le liquide, telle que le blanc d'Espagne employé comme base du mastic ordinaire. La consistance de ce mastic à la glycérine est approprié pour la charge que peut supporter l'amortisseur de chocs et en même temps réduire les efforts sur le cao utchouc de la douille comme on le jugera préférable dans la pratique.
Avec les constructions représentées dans les fige 1 à 6, pour permettre aux ailes d'être repliées en avant ou en arrière vers le fuselage, il suffit de retirer les broches 10 et de faire tourner l'aile autour de son pivot 3 jus- qu'à ce que l'une des paires de trous correspondants de la fourche 2 coïncide avec un trou différent de l'organe d'articulation 4, les broches 10 étant alors remises en place, l'aile se trouve bloquée dans sa position repliée.
Si cependant la construction du montage est telle qu'elle ne permet pas de faire mouvoir l'aile sur un arc aussi grand sans venir en contact avec- d'autres organes, des trous supplémentaires peuvent être prévus dans l'articulation 4, sur les côtés opposés de l'axe longitudinal du longeron principal et avec le même rayon, à partir de l'axe de pivotement du dit longeron principal, que les trous renfermant les douilles souples ainsi qu'il est indiqué en 24, fig. 1.
Quand on désire replier l'aile 1 soit en avant, soit en arrière vers le fuselage, les deux broches de blocage 10 sont retirées de leurs douilles, l'aile est tournée autour de son axe 3 jusqu'à ce que deux des trous de la fourche se trouvent en face de l'un des trous 24, après qui l'une des broches de blocage est engagée dans les trous correspondan ts. parmi les avantages découlant de la réalisation suivant les figures b êtes on peut citer les suivants :
Le pivot 3 supporte toute la charge due à la force centrifuge venant des boites 21 pour participer seulement à toute charge latérale due à la déviation de la pale, de sa @
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position radiale précise.
Le doublement de la boite 21 permet à la pale d'avoir deux positions pliées, dans chacune desquelles elle peut être verrouillée au moyen de l'une des broches 10 sans qu'il soit nécessaire de prévoir aucune autre disposition.
Le procédé de pinage élastique pour l'assujettissement des broches 10 permet aux pales d'être-pliées ou fixées dans leur position de vol, rapidement et aisément, sans le recours à aucun outil.
La forme de l'extrémité fourchue 2 est telle que , lorsque la pale est verrouillée dans la position pliée, les mâchoires de la fourche recouvrent la boite qui ne se trouve pas encprise avec l'une des broches 10 et empêchent ainsi celle-ci de tomber. La boite peut toutefois être ai- sément enlevée en faisant légèrement osciller la pale au- delà de la position pliée ordinaire, ce qui permet le remplacement très aisé de boites endommagées ou usées.
Dans a variante représentée fig. 7, l'articulation 4. réunissant la longeron principal de l'aile tournante 1 au moyeu central est formée par six trous équidistants autour d'un. cercle, les branches du pied 2 du longeron étant p ourvues de trous correspondants sur les côtés opposés de son axe longitudinal, comme dans la construction précédente.
Dans le présent cas cependant tous les trous de l'organe d'articulation sont pourvus de douilles indiquées en 25 et pour lesquelles on peut employer l'une quelconque des formes déjà décrites, les deux broches de blocage 10 étant adaptées pour traverser ces douilles et y être logées avec un jeu relatif quand de simples douilles métalliques sont utilisées. Cette disposition diffère par conséquent des précédentes en ce que l'aile tournante peut être fixée en plus d'une position repliée sur les deux côtés de sa position radiale, centrale ou normale.
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Il est évident que dans chacune des constructions décrites, les broches de blocage peuvent être logées dans des douilles d'une nature souple ou non suivant les besoins.
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Improvements to the wings or rotating blades of airplanes.
The present invention relates to the rotary system of wings or lift blades for airplanes in which each wing is assembled to a rotary hub or equivalent member and is capable of flapping movements in a substantially vertical plane and also of movement. lateral limited in the plane of rotation of the system relative to the normal radial position of the wing. The invention is particularly applicable to systems which can rotate freely under the action of air pressure when the airplane is in flight. The invention also relates to systems which are provided with braking means, made of rubber for example, which cooperate with stops to brake and
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limit the so-called lateral movements of the wings in the plane of rotation.
The object of the invention is the production of improved means for braking and limiting the lateral movements of the wings and also, when desired, allowing the wings to be folded towards the fuselage when the airplane is not in flight. '
According to the present invention, there is provided a rotary wing system of the mentioned enre in which the free movement allowed to each wing in the plane of rotation of the system relative to the normal radial position of the wing is limited by the cooperation of a wing. or several pins which assemble between them the wing and the hub or a part integral with the hub with one or more sockets in which the said pins engage, these sockets being provided either in a part of the wing or in the hub or in an integral part of the latter.
Said free movement can also be limited by the engagement of locking bolts, carried by a part of the wing, in flexible or folding bushings provided with internal cores or linings and mounted in the hub of the rotor or in a part integral with this hub, the device also providing means for folding the wing.
In one embodiment, said bushings are arranged in holes formed in an articulation joining the main spar of the wing to the rotary hub, said holes being spaced on a common circumference and also provided at the same radial distance of a pivot; main which joins together the spar and said articulation, the coaxial holes with the bushings being formed in the main spar to receive
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the locking bolts and allow them to pass through the sockets.
The sockets may comprise closed boxes of soft or flexible material, designed to contain a plastics or mastic-like material and provided in their central part with a metal sleeve or socket. On the other hand, closed boxes of soft or flexible material may include a number of independent cavities or cavities spaced apart and communicating with one another, all of which contain a plastic or mastic-like material. As the flexible material, there may be mentioned rubber, felt, fiber, for example, or any other similar substance, while the plastic substance similar to mastic may consist of an oily and non-volatile liquid, eg glycerin, having no detrimental effect on rubber, and a soft, non-abrasive powder which is insoluble in liquid.
Said bushings can however be made of metal, and in this case the bolts will be housed there with relative play.
The advantages of this invention are as follows: Firstly, the pivot assembly of the foot of the foot avoids the danger of the main spar breaking at this end. Secondly, the arrangement provided for by the combination of the locking pins and the rigid or non-rigid bushings serves to prevent dangerous vibrations or shocks which occur when the rotating wings are started or slowed down or when, during flight. , their rotation must overcome the resistance of the air pressure.
In order for the invention to be clearly understood and easily realized, it will be described below.
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in detail with reference to the attached drawings in which:
Fig. 1 is. a plan view of a wing and of a part of the hub of the rotor showing the general arrangement of the assembly of a wing according to the invention.
Fig. 2 is a side elevation, partially in section, of a wing assembly showing one form of the means used to resist lateral movement of the wing.
Fig. 3 is a section taken along the line A-A of FIG. 2 and looking in the direction of the arrows.
Fig. 4 is a plan view of FIG. 2 also showing part of the rotor hub.
Fig. 5 is a partially sectioned plan view corresponding to FIG. 4 but showing another form of the means used to resist lateral movement of the wing.
Fig. 6 is a section taken along lines B-B of FIG. 5.
Fig. 7 is a plan view of another form of assembly showing an arrangement to allow the wing to be folded into different positions.
As can be seen in these drawings, FIG. 1 shows the present invention applied to the rotating wings of an airplane and mounted for the variation of their angles of incidence in the manner described in patent No. 399,551 already issued to one of the applicants.
In this figure, 1 is a rotary wing whose foot 2 of the main spar is in the form of a fork, and pivotally mounted at 3 on an assembly articulation 4, which in turn is pivotally mounted on a sleeve 5, forming the central part of a complete hinge pin 6 constructed in accordance with the patent mentioned above.
The hinge pin 6 is mounted so that it can
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turn in ears 7 of the central rotating hub 8 of the system carrying all the rotating wings. Thus the device is such that each rotary wing 1 is capable of pivoting movements substantially at right angles relative to its general plane of rotation and, by virtue of its assembly being able to turn at 3 on said articulation 4, also capable of movement. of pivoting in its general plane of rotation relative to its normal radial position. However, according to the present invention, means indicated at 9 are provided to limit this latter movement in both directions.
Rigid means, not shown, for limiting the movement would be made by simple metal bushings arranged in holes in the joint 4, and two forms of flexible means for limiting the movement are shown in fig.
2-4 and 5 - 6 respectively.
Referring more particularly to FIGS. 2 to 4, the upper arm and the lower arm of the fork of the foot 2 of the main spar are formed on the opposite sides of the longitudinal axis of the main spar with corresponding holes to receive the locking pins at the head 10. Holes corresponding with those which are formed in the upper and lower arms of the fork are provided in the joint 4 and, in this particular construction, are provided with bushings II of flexible material, for example of rubber, felt, fiber or the like, provided themselves internal metal sockets or liners 12 through which pass the locking pins 10.
These pins 10 which fit exactly into the holes in the branches of the side member 2 and are housed with relative play in the sleeve 12 are held in position by an elastic bridge fotmé by a flat spring 13 supported in its middle by a pin 14. A rivet 15 is attached to each end of the appropriately shaped spring 13, the heads of
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these rivets engage in cavities provided in the heads of the pins 10 to keep the latter in position.
The assembly around which the limited lateral movement of the wing can be carried out relative to its normal radial position, comprises a sleeve 3 constituting a hinge pivot, this sleeve being held fixed in the branches of the fork of the spar 2, by a key 16 and fixed in position by two retaining caps 17, connected to each other by a bolt 19 with nut 18.
When the two locking pins 10 are in position, the pivoting movement of the rotating wing 1 in a direction parallel to the plane of rotation, thus experiences a certain resistance, the reaction of the wing in one or the other direction being absorbed gradually and without shock by the flexible sleeves. Therefore, this arrangement effectively prevents vibration of the wing when it begins to rotate or slows down and in times when the rotation experiences resistance due to air pressure.
Figs. 5 and 6 show a wing assembly which corresponds to that which has just been described, but differs in that another form of means of resistance to movement is provided, these means consisting in this case of rubber boxes 21 of a cross section of directory shape.
Each rubber box is formed by independent, spaced-apart cavities 22 which are filled with a soft mastic-like substance and closed, and is backed by a socket 12 molded into the rubber during manufacture. In the example shown, the committees 22 are independent from one another but if desired, communication conduits can be provided between them.
The substance employed to fill the cavities 22 may vary naturally, however, it should always be of a viscous and inelastic nature. It can be composed by
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example of an oily, non-volatile liquid, such as glycerin, which has no adverse effect on rubber, and a soft, non-abrasive powder, insoluble in the liquid, such as Spanish white used as a base ordinary putty. The consistency of this glycerin mastic is suitable for the load which the shock absorber can withstand and at the same time reduce the stresses on the utchouc cao of the socket as will be deemed preferable in practice.
With the constructions shown in figs 1 to 6, to allow the wings to be folded forward or back towards the fuselage, it suffices to remove the pins 10 and to rotate the wing around its pivot 3 until 'so that one of the pairs of corresponding holes of the fork 2 coincides with a different hole of the articulation member 4, the pins 10 then being put back in place, the wing is blocked in its folded position.
If, however, the construction of the assembly is such that it does not allow the wing to move over such a large arc without coming into contact with other members, additional holes may be provided in the joint 4, on the opposite sides of the longitudinal axis of the main spar and with the same radius, from the pivot axis of said main spar, as the holes enclosing the flexible bushings as indicated at 24, fig. 1.
When it is desired to fold the wing 1 either forward or backward towards the fuselage, the two locking pins 10 are withdrawn from their sockets, the wing is rotated around its axis 3 until two of the holes of the fork are located in front of one of the holes 24, after which one of the locking pins is engaged in the corresponding holes. among the advantages resulting from the embodiment according to figures b are the following:
The pivot 3 supports all the load due to the centrifugal force coming from the boxes 21 to participate only in any lateral load due to the deflection of the blade, its @
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precise radial position.
The doubling of the box 21 allows the blade to have two folded positions, in each of which it can be locked by means of one of the pins 10 without it being necessary to provide any other arrangement.
The elastic pinching process for securing the pins 10 allows the blades to be bent or fixed in their flight position quickly and easily without the use of any tools.
The shape of the forked end 2 is such that, when the blade is locked in the folded position, the jaws of the fork cover the box which is not caught with one of the pins 10 and thus prevent the latter from falling. fall. The box can, however, be easily removed by rocking the blade slightly beyond the ordinary folded position, which allows for very easy replacement of damaged or worn boxes.
In a variant shown in FIG. 7, the articulation 4. joining the main spar of the rotary wing 1 to the central hub is formed by six holes equidistant around one. circle, the branches of the foot 2 of the spar being p orvées corresponding holes on the opposite sides of its longitudinal axis, as in the previous construction.
In this case, however, all the holes of the articulation member are provided with bushes indicated at 25 and for which any of the shapes already described can be used, the two locking pins 10 being adapted to pass through these bushes and be housed there with relative play when simple metal sockets are used. This arrangement therefore differs from the previous ones in that the rotary wing can be fixed in addition to a folded position on both sides of its radial, central or normal position.
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It is evident that in each of the constructions described, the locking pins may be housed in sockets of a flexible nature or not as required.