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Perfectionnements aux éléments constructifs repliables des aéronefs,
La présente invention concerne l'agencement d'éléments constructifs repliables pour aéronefs, Dans la description qui va suivre, il sera fait mention de "cadres" ou éléments. Ces expressions désignent des struc- tures ou éléments de structure constituant des corps à trois dimensionsµ par exemple des ailes complètes, des gouvernes, des assemblages plans faisant partie de trains dtatterrissage, des panneaux de visite, etc...
Pour la facilité des explications, de tels éléments sont considérés comme situés dans un plan, mais il est bien @
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entendu qu'ils doivent avoir une certaine épaisseur.
D'une manière générale, l'expression "plan" d'un tel élément signifiera le plan géométrique dans lequel il est approximativement situé.
Le but principal de la présente invention est de permettre d'effectuer ou de contrôler des mouvements angulaires de tels éléments, en vue de les replier ou de changer leur position, ou de les escamo- ter ou faire sortir, comme par exemple pour actionner une gouverne, telle qu'un aileron ou un volet. Un cas particulièrement important est celui du repliement des ailes d'un avion, mais l'invention a d'autres applications.
L'invention a également pour but de permettre un certain verrouillage d'un élément quand il est en position active.
D'autres avantages ou applications de l'invention apparaîtront au cours de la description de différents exemples. Par exemple, en ce qui concer- ne les ailes, l'invention permet des réglages angulai- d'amplitude res / relativement faible ---------, par exemple le réglage de l'incidence ou de l'angle dièdre. Les mêmes principes sont appliqués qu'il s'agisse de produire un mouvement angulaire d'un élément, comme par exemple un aileron, ou de permettre et de guider ce mouvement, par exemple pour le repliement des ailes.
Lorsqu'on établit des joints, des moyens de repliement, des liaisons de commande, etc... pour des aéronefs, une des principales considérations dont il
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y a lieu de tenir compte est la compacité; une autre est la légèreté combinée à la résistance, et,dans certains cas, par exemple pour des ailes repliables ou un train d'atterrissage escamotable, la rigidité dans la position de fonctionnement, de manière qu'une structure se verrouille plus ou moins d'elle- même contre l'action des charges extérieures, cons- titue un avantage. Les diverses réalisations de l'in- vention comportent une ou plusieurs de ces qualités.
La caractéristique essentielle de la présente invention consiste à relier les éléments de rotation qui doivent se déplacer dans des directions relatives différentes par l'intermédiaire de portées disposées suivant quatre axes qui doivent concourir en un point commun et dont les inclinaisons relatives dépendent du résultat qui doit être obtenu. De la sorte on peut utiliser des portées ou articulations simples, sans coulissement entre les divers éléments, et on évite la nécessité d'employer des joints universels ou des joints de cardan comme on a proposé d'en employer dans les systèmes d'ailes repliables et les trains d'atterrissage escamotables.
Les organes reliés par ces axes peuvent être utilisés simplement comme organes imposant des contraintes de mouvement , par exemple dans le cas d'un système d'ailes replia- bles, ou bien ils peuvent être agencés de manière à occuper une position finale particulière, comme ' dans le cas d'un train d'atterrissage; ou bien encore ils peuvent constituer un système de transmission
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de mouvement, comme dans le cas d'une liaison avec une gouverne, par exemple un aileron.
Conformément à la présente invention, une liaison ou connexion entre des éléments d'un avion qui doivent subir une rotation relative dans deux plans ayant une certaine inclinaison l'un par rapport à l'autre, comporte un premier élément pivo- tant portant un second joint pivotant dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à celui du premier, l'élément et le joint constituant une liaison'entre éléments de l'avion qui doivent être déplacés l'un par rapport à l'autre (par exemple l'aile et le fuselage).
D'autre part il est prévu une autre liaison entre ces parties de l'avion,constituée par une pièce imposant une contrainte de déplacement qui leur est reliée (c'est-à-dire à chacune de ces parties) par un troisième et un quatrième pivots, dont les axes sont inclinés l'un sur l'autre et aussi sur les deux premiers axes, les quatre axes étant agencés de telle façon qu'ils concourent. en un point commun pour toutes les positions du système.
La pièce imposant une contrainte de mouvement (qui sera appelée par la suite pièce de contrainte) con- siste en une garniture, une entretoise, un élément plan,etc... qui sert à imposer une contrainte à la deuxième partie de l'avion dans son mouvement relatif par rapport à la première partie de l'avion.
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En outre, conformément à l'invention, un avion à ailes repliables de type multiplan est pourvu de moyens assurant le parallélisme de mouvement des ailes correspondantes, le repliement s'effectuant par les moyens ci-dessus mentionnés.
Dans certains cas, lesdispositifs d'attache ou de liaison sont situés entièrement dans l'épaisseur de l'aile, et on peut s'arranger pour que des goupilles de verrouillage ou moyens équivalents constituent des dispositifs de fixation disposés suivant une corde de l'aile, par exemple aux bases respectives de deux longerons principaux.
L'invention comprend également des dispositifs d'actionnement de gouvernes mobiles angulairement qui peuvent également être situés entièrement à l'intérieur d'une aile ou de la gouverne qui lui est articulée.
Dans le cas d'un train d'atterrissage, l'in- vention peut servir à effectuer la rotation du plan de la roue pendant l'escamotage du train, afin de per- mettre de l'engager dans un logement correspondant, ou elle peut comporter simplement un mécanisme d'esca- motage.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle façon l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant bien entendu partie de l'invention.
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Les figures 1, lA et 1B sont respectivement une vue en perspective d'un avion les ailes dépliées, une vue en perspective les ailes presque repliées, et une vue en plan les ailes repliées.
Les figures 2 et 2A représentent l'applica- tion de l'invention à un biplan à ailes pliantes, res- pectiveinent en perspective (les ailes partiellement re- pliées) et en plan (les ailes entièrement repliées).
Les figures 3 et 3A représentent l'applica- tion de l'invention à une aile'En porte-à-faux, respec- tivement en position dépliée et repliée.
Les figures 4,4A et 4B représentent l'in- vention appliquée à un aileron ou organe équivalent, respectivement en perspective, en élévation de côté (l'aileron relevé) et en élévation de côté (l'aileron abaissé).
Les figures 5 et 5A représentent l'applica- tion de l'invention à un train d'atterrissage escamota- ble respectivement en perspective (train sorti) et en plan (train rentré).
Les figures 6 et 6A représentent l'applica- tion de l'invention à un train d'atterrissage escamota- ble, respectivement en perspective (train sorti) et en plan (train rentré).
Sur toutes les figures, on verra qu'il y a quatre axes importants qui déterminent le fonctionne- ment du système, ,;fin d'employer partout les mêmes signes de référence, ces axes seront appelés respecti- vement A, B, C et D.
Les figures 1, 1A et 1B représentent un mono- plan à aile haute comportant un fuselage 1 et des ailes 2.
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Un élément central 3, qui peut comprendre un réservoir ou une partie du toit de la cabine, ou toute autre structure$ est articulé autour de l'axe A sur le fu- selage 1, Les ailes 2 sont articulées autour de l'axe B sur l'élément 3. Bien qu'il y ait, bien entendu, deux ailes articulées de la sorte, il sera plus simple de les décrire entièrement au singulier. L'aile 2 est donc reliée au fuselage par l'élément intermédiaire 3.
L'aile 2 est également reliée au fuselage 1 par une pièce de contrainte qui, dans l'exemple représenté, est l'ensemble de deux entretoises 4. Cet ensemble est ar- ticulé sur le fuselage 1 autour de l'axe C et il est articulé sur l'aile 2 autour de l'axe D. Les axes A et B sont perpendiculaires l'un à l'autre. Les axes C et D sont presque perpendiculaires l'un à l'autre et tous deux ont une inclinaison sensible sur les axes A et B.
Les axes A, B, C et D concourent tous en un point F pour toutes les positions du système,
Le repliement s'effectue d'abord par une rotation d'amplitude considérable autour de l'axe D, accompagnée d'un pivotement de l'élément 3 vers le haut, puis en continuant la rotation autour de l'axe C, aveo un mouvement de moindre amplitude de 1'élément 3, de sorte que le mouvement de l'aile est un mouvement complexe comportant des rotations dans deux plans différentspar rapport au fuselage 1. En plaçant l'axe A plus vers l'arrière de l'élément 3 .que représenté sur le dessin, et bien entendu tout en .maintenant l'ali- gnement des quatre axes sur le point F, l'ensemblede la structure d'aile peut être amené, plus bas dans la position repliée que représenté par le dessin.
Si l'on se reporte aux figures 2 et 2A, on voit que le même agencement géométrique s'y trouve
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appliqué au cas d'un biplan. Le fuselage 21 porte, articule sur lui autour d'un axe A, un élément cen- tral 23 servant à relier au fuselage l'aile supérieu- re 22, elle-même articulée sur 23 autour de l'axe B.
Une pièce de contrainte sous forme d'une entretoise ou console 24 relie 22 à 21, en étant montée 4 pivot autour des axes 0 et D. On voit donc que l'aile su- périeure 22 est soumise aux mêmes conditions de fonc- tionnement que l'aile2 de la figure 1. Cependant, dans le cas de la figure 2, une aile inférieure 22A se trouve attachée au fuselage par une ferrure 23A (correspondant à 23) autour d'un axe Al correspondant à l'axe A et parallèle à celui-ci, le second axe Bl correspondant à l'axe B. Un autre organe de contrain- te 24A est prévu, monté à pivot sur l'aile 22A autour de l'axe Dl, qui est parallèle à D. Il est évident que l'aile 22A sera contrainte de se déplacer suivant une trajectoire géométriquement semblable à celle de l'aile 22.
Les ailes 22, 22A sont reliées entre elles par un mécanisme de parallélisme simplement constitué par deux entretoises 25 montées à pivot sur les deux ailes autour d'axes parallèles, Il peut être néces- saire de prévoir ces fixations à pivot aveo une cer- taine liberté de mouvement universel afin d'éviter des efforts. Bien que cela ne soit pas proposé néces- sairement cornue un agencement praticable, il y a lieu de noter que l'ensemble de la structure d'aile peut être maintenu déplié en attachant la partie centrale 23 sur une garniture telle que 26,
Selon le mode réalisation des figures
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3 et 3A, l'invention est appliquée à une aile en porte à faux.
Pour la commodité de l'exposé ...--;., on a représenté l'aile reliée à une amorce d'aile qui ntexiste pas nécessairement et peut être remplacée simplement par la paroi du fuselage. L'aile 32 est donc attachée à la partie qui doit la supporter; savoir l'élément ou amorce d'aile 31 dans l'exemple représenté. Elle est attachée par l'intermédiaire d'une armature 33 montée à pivot sur l'élément d'aile 31 autour de l'axe A. Cette armature porte elle-même un pivot dont l'axe est B et qui la relie à l'aile 32, par exemple à un longeron avant 32A, à section en forme d I eamme représenté. Une pièce de contrainte relie également l'aile 32 à l'élément 31, cette pièce 34 étant articulée à l'élément 31 autour de l'axe C et au longeron 32A autour de l'axe D.
Dans ce cas également,. les axes A et B sont per- pendiculaires l'un sur l'autre et les axes 0 et D sont presque 'perpendiculaires, tous ces axes ayant des inclinaisons relatives,les uns sur les autres et concourant en un point F.
Le mouvement de l'aile de la position dé- pliée de la figure 3 à la position repliée de la fi- gure 3A consiste d'abord en une rotation d'amplitude maxima autour d'un axe parallèle à l'envergure et ensuite (le plan général de l'aile ayant été amené de la position horizontale à la position verticale) en une rotation dans un plan horizontal autour d'un axe sensiblement vertical. Dans ce cas, il est possi- ble de prévoir des moyens de fixation particulièrement favorables. poux l'aile dans la position dépliée.
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Les longerons avant et arrière de l'aile portent des oreilles 36 qui font saillie par rapport à eux dans des directions inclinées sensiblement en hélice, et ces oreilles s'engagent dans des évidements ou loge- ments 36A de l'élément d'aile 31, des trous des oreil- les et des logements venant en concordance exacte de telle sorte que des goupilles de verrouillage peuvent y être engagées ------. Les moyens de fixation ainsi prévus sont bien espacés l'un de l'autre dans la di- de rection de la corde/l'aile et en outre des moyens de fixation pour les longerons peuvent être prévus à la face inférieure de l'aile, l'ensemble étant par- ticulièrement robuste et commode.
Au début du mouve- ment de repliement, non seulement les ailes tournent pour dégager 36 de 36A, mais aussi elles s'écartent de l'élément 31, libérant ainsi d'une manière très simple les ergots 36 des logements 36A,
Si l'on se reporte aux figures 4, 4A, et 4B,.on y voit l'invention appliquée à un aileron re- présenté schématiquement en 42, et qui doit se dépla- cer angulairement par rapport à une aile 43 sous l'effet d'un mécanisme commandé par le pilote. L'élé- ment 41 constitue un levier relié par des câbles tels que 41A aux organes de commande du pilote. Le levier 41 est calé sur un axe 41B dont l'axe coïncide avec A, cet axe portant une fourche 410 à sa partie arrière. L'aileron 42 est monté 4 pivot sur 43 autour de l'axe B, ce dernier étant l'axe de l'articulation usuelle d'un aileron.
La liaison entre 41 et 42 est assurée par une seconde fourche 44 qui constitue une armature portée par un axe 44A tournant dans.------- ---- un simple d'axe D portépar l'aileron 42, tandis que la fourche 44 est reliée à 41 par la
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fourche 41c, autour de l'axe 0. Dans ce cas également, on retrouve les quatre axes principaux disposés dans les mêmes conditions que dans les exemples précédents. La rotation du levier 41 par le pilote produit un mouvement angulaire de l'aileron 42, par un mouvement angulai re dans deux plans de 44A.
On remarquera que le mécanisme peut se trouver entièrement contenu dans l'épaisseur de l'ai- le et de l'aileron et, en disposant convenablement les axes, on voit.qu'il est possible de produire des effets différentiels, déjà connus en ce qui concerne les ai- lerons. Avantageusement, on peut amortir les mou- vements de l'aileron en utilisant ----- un disposi- tif de freinage à faible friction autour de l'un ou de l'autre des axes, le choix étant fait conformément aux avantages mécaniques que l'on désire obtenir. En fait, 44A remplace l'aile de la figure 3, par exemple, et son déplacement est régi par la même équation, tandis que l'aileron 42 est l'équivalent de la pièce de contrainte.
Sur les figures 5 et 5A, on a représenté un train d'atterrissage escamotable qui doit faire rentrer une roue et la partie d'une jambe portant la roue sensiblement vers l'arrière, tout en faisant tourner son'plan afin de permettre de loger le tout dans l'aile. Le train d'atterrissage est représenté sous une aile 51 et il comporte une roue 52 et un élément de montant 52A supportant cette roue. Ces éléments sont reliés à l'aile 51 par l'intermédiaire d'une armature en forme de fourche 53 qui est portée par l'aile de manière à pouvoir tourner sur un pivot 53A autour de l'axe A. Cette armature 53 porte un
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pivot d'axe B, qui le relie au montant 52A.
Dans ce cas, la pièce ue contrainte est une entretoise 54, montée à pivot sur l'aile 51 autour de l'axe 0, et articulée sur la jambe 52A par l'intermédiaire d'une douille 54A qui est rigidement reliée à l'en- tretoise 54 et peut tourner par rapport à la jambe autour de l'axe D. Un moyen quelconque convenable d'escamotage,constitue par exemple par un vérin 56, est de préférence interposé entre la douille 54A et l'aile 51, et , articulé par rapport à ces deux éléments. Un logement 57 est prévu pour la roue, un logement 58 pour l'entretoise 54 et un logement 59 pour la jambe 52A,L'inclinaison de l'axe A par rap- port à l'axe D fait que la jambe 52 tourne autour de l'axe D lorsque l'ensemble de 52A et 54 tourne vers le haut et vers l'arrière autour de l'axe C.
Les figures 6 et 6A représentent un autre train d'atterrissage dans lequel des parties jumelles sont désignées par les mêmes caractères de référence et peuvent donc être décrites au singulier. On désire effectuer l'escamotage en faisant tourner une jambe ou oadre 62 qui porte la roue dans deux plans par.rap- port à la structure de l'avion 61. Ce résultat est obtenu en montant les éléments 62 sur des organes intermédiaires 63 portés par des axes 63A montés sur l'avion 61 de manière à pouvoir tourner autour de l'axe A. La liaison entre 62 et 63 est obtenue par articulation autour de l'axe B, L'organe de contrain- te est constitué par une carcasse 64 qui est articu- lée sur l'avion 61
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autour de l'axe 0 et sur l'élément 62 autour de l'axe D.
Tous les axes A, B, C, D concourant, en deux points F et F1 respectivement situés de part et d'autre du train d'atterrissage. Le fonotionnement du train d'atterrissage est effectué au moyen de leviers articulés 66, qui relient les éléments 63 au piston 67 d'un vérin 68. On remarquera que, dans la position d'extension , représentée par la figure 6, les leviers articulés 66 sont en alignement l'un avec l'autre, ce qui est avan- @ tageux pour permettre au train d'atterrissage de suppor- ter des charges.
En outre, les éléments 62 et 63 peuvent être faits aussi robustes qu'on le désire, et, comme ils on peut s'en rendre compte,/ont des positions d'extension qui sont parfaitement bien adaptées pour supporter les chargea. d'exécution
Il va de soi que les décrites ci-dessus . n'ont été données qu'à titre d'exemple et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, dans le dispositif d'avion à ailes repliables de la fig. 1, dtautres agencements des axes peuvent donner des modes de pliage différents, et on peut s'arranger pour que la rotation de l'aile autour d'un axe parallèle à son envergure soit pratique- ment complète avant qu'aucun mouvement de pivotement sensible vers l'arrière ait lieu pour le pliage.
En outre, si l'axe A est situé plus loin vers l'arrière par rapport à l'aile, l'ensemble peut être situé.en n' ------------ position repliée, plus bas qu'il est représenté.
En plaçant l'axe A bien à l'arrière et' à une . bonne-hauteur par rapport à l'aile, et en disposant convena-
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blement les autres pivots, on peut plier l'aile vers l'arrière après rotation, la rotation étant dans le sens opposé à celui de la figure 1, c'est-à-dire telle que, lorsque l'aile est repliée, son bord d'attaque soit en haut. D'autre part, dans le dispositif représenté fig. 3 pour replier une aile, si l'axe A est disposé de telle sorte qu'il soit à la partie supérieure, ou près de la partie supérieure, de l'épaisseur de l'aile, plutôt qu'à la partie inférieure, l'aile peut être repliée avec l'intrados tourné vers l'extérieur.
REVENDICATIONS.
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