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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D' I M P O R T A T I O N " Perfectionnements à la construction de fuselages, d'ailes et d'autres éléments d'aéronefs ".
La présente invention est relative aux fuselages, ailes et autres éléments d'aéronefs, qui sont constitués par des pièces longitudinales et deux séries d'éléments dtentretoisement
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qui se coupent tous, les dits éléments d'entretoisement s'étendant,suivant des lignes géodésiques sur la surface du fuselage, aile ou autre d'élément d'aéronef.
Dans des constructions de ce genre, une série d'éléments géodésiques, lorsqu'elle est soumise à une torsion, travaille à la compression et tend à augmenter sa courbure, tandis que l'autre série d'éléments géodésiques travaille à la traction et tend à diminuer sa courbure, de sorte qu'en les fixant rigidement ensemble, les dites séries d'éléments peuvent être disposées pour équilibrer les forces dirigées radialement et engendrées dans chaque système par la charge. Lorsque la construotion est également soumise à des forces latérales, on obtient un équilibre analogue entre les pièces ou éléments géodésiques supportant des forces de traction et de oompression, tandis que les pièces longitudinales supportent les forces agissant en bout et provoquées par des moments de flexion engendrés par la charge latérale imposée sur le fuselage, aile, etc....
Dans cette oonstruotion, les éléments d'entretoisement géodésiques, dans chaque série, sont plus hauts que larges et ils sont établis en longueurs ou tronçons séparés, étant courbés pour épouser le contour et soumis au degré voulu de torsion, de façon que leur hauteur soit contenue dans des lignes rayonnantes normales en tous points à la surface, de telle manière que, lorsqu'ils butent l'un contre l'autre et sont fixés ensemble en tous les points d'intersection, ils forment des prolongements l'un de l'autre.
Suivant la présente Invention, les éléments d'entretoisement, au lieu d'être divisés en longueurs ou tronçons séparés butant l'un contre l'autre à l'endroit où ils se coupent, sont continus d'une pièce longitudinale à la suivante.
Dans le cas d'une aile ou corps analogue, les éléments géodésiques s'étendront d'un longeron à d'autres éléments longitudinaux, tels que les bords d'attaque ou de fuite, ou à un
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autre longeron. Les éléments géodésiques sont plus hauts que larges et, à chaque point d'intersection, un élément géodésique est évidé à son bord intérieur et l'élément géodésique qui le coupe est évidé à son bord extérieur à la façon dont est effectué un assemblage dit " à mi-bois ". Aux points d'intersection, les éléments géodésiques sont assujettis, après les avoir posés, à l'aide d'équerres fixées aux âmes et par des goussets rivés aux ailes des éléments,
afin de réunir les bords de l'évidement en reliant l'aile interrompue et en reliant également cette aile à ltaile interrompue de l'autre élément disposé dans l'évidement du premier élément.
En outre, dans un fuselage ou corps analogue, les pièces longitudinales sont disposées, l'une à la partie supérieure extrême et l'autre à la partie inférieure extrême du corps, de façon que.dans un fuselage d'aéroplane.ces pièces s'étendent dans le plan de symétrie de l'avion, et les pièces longitudi- nales restantes sont disposées, une sur chaque côté du corps dans un,plan qui contient l'axe de ce dernier et est perpendi- oulaire au plan contenant les pièces longitudinales supérieure et inférieure.
Les pièces longitudinales dans le fuselage, aile ou autre corps peuvent être continues et être constituées par deux éléments en tôle à section transversale en U, placés dos à dos et reliés ensemble par des rivets passant à travers leurs âmes.
Des bandes de renforcement métalliques sont rivées aux ailes des éléments sur les surfaces intérieure et extérieure des éléments à section transversale en U. Le nombre de bandes de renforcement fixées aux pièces longitudinales dépend de l'emplaoement de la partie de ces pièces où elles sont fixées. Dans le cas de pièces longitudinales s'étendant sur toute la longueur du fuselage, du moteur à la queue, oes pièces sont renforcées par l'application dtune seconde, dtune troisième ou d'un plus grand nombre de bandes qui sont fixées aux parties centrales
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près des ailes, le nombre de bandes ajoutées étant réduit vers l'extrémité correspondant à la queue du fuselage.
Dans le dessin annexé :
La figure 1 est une vue de côté d'un fuselage constitué par des pièces longitudinales et des éléments géodésiques.
La figure 2 est une coupe transversale faite suivant la ligne 2 - 2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue de côté, à plus grande échelle, d'une partie du fuselage.
Les figures 4 et 5 sont des vues latérales de parties des éléments géodésiques.
La figure 6 est une coupe faite suivant la ligne 6 - 6 de la figure 4.
La figure 7 est une vue de côté, à plus grande échelle, du joint situé au point d'intersection.
La figure 8 est une coupe faite suivant la ligne 8 - 8 de la figure 7.
La figure 9 est une coupe faite suivant la ligne 9 - 9 de la figure 8.
Les figures 10 et 11 sont respectivement une vue de côté et une vue en plan d'une des pièces longitudinales.
Les figures 12, 13 et 14 sont des coupes faites respecti- vement suivant les lignes 12 - 12, 13 - 13 et 14 - 14 de la figure 10.
La figure 15 est un détail, à plus grande échelle, montrant le mode d'attache des éléments géodésiques à la pièce longitudinale.
Comme représenté, les pièces longitudinales a, a1,a2 , a3, sont entretoisées par deux séries d'éléments géodésiques b et c. Les éléments géodésiques sont chacun en tôle et affectent la forme de fers à U comportant des âmes bl ou cl et des ailes b2 , b3 ou c2,c3, repliées intérieurement à leurs bords pour former une petite partie courbe b4 ou c4. Les éléments b
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sont évidés en b5 sur leurs bords intérieurs, et les éléments c sont évidés en 05 sur leurs bords extérieurs, de façon que oes éléments puissent s'adapter l'un dans l'autre, comme représenté figure 8. Des goussets d s'étendent longitudinalement sur les ailes interrompues c2, auxquelles ils sont rivés, et oes goussets sont également rivés aux ailes interrompues b2 . Des goussets analogues d sont fixés aux ailes b et c3.
Des équerres a relient ensemble les âmes des éléments géodésiques d'une série à celles des éléments géodésiques de l'autre série.
Les pièces longitudinales sont disposées de façon que la pièce a soit placée à la partie supérieure extrême, la pièce a2 à la partie inférieure extrême, et les pièces al et a3 de chaque côté du fuselage ou corps, comme montré figure 2, et elles sont constituées par deux fers en U continus a4, a5, disposés dos à dos, et des bandes de renforcement a6,a7, a8 sont rivées à leurs ailes intérieure et extérieure. La bande a6 s'étend seulement sur une courte distanoe le long de la pièoe longitudinale, la bande a7 s'étend sur une distance plus longue, et la bande a8 s'étend jusqu'au bout de la pièce longitudinale. La hauteur combinée des fers à U et des bandes est égale à celle des éléments géodésiques, de façon que ceux-ci puissent être reliés l'un à l'autre par des goussets en forme d'étoile f, comme représenté figure 3.
Toutefois, au delà du point où les bandes a8 ou a7 et a8 sont interrompues il est prévu des pièces de garniture a9 en chaque point où les éléments géodésiques sont fixés aux pièces longitudinales pour oombler le vide existant entre les goussets! et les pièces longitudinales. Les âmes des éléments géodésiques sont également fixées aux fers en U a4, a5 par des équerres 9 comme représenté figure 15.
Aux extrémités de l'aile, fuselage, et°... les éléments géodésiques sont fixés à un cercle h.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a patent application for I M P O R T A T I O N "Improvements in the construction of fuselages, wings and other aircraft components".
The present invention relates to fuselages, wings and other aircraft elements, which are formed by longitudinal parts and two series of bracing elements.
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which all intersect, said spacer elements extending along geodesic lines on the surface of the fuselage, wing or other element of an aircraft.
In constructions of this kind, one series of geodesic elements, when subjected to torsion, works in compression and tends to increase its curvature, while the other series of geodesic elements works in tension and tends in reducing its curvature, so that by fixing them rigidly together, said series of elements can be arranged to balance the forces directed radially and generated in each system by the load. When the construction is also subjected to lateral forces, a similar equilibrium is obtained between the parts or geodesic elements supporting tensile and compressive forces, while the longitudinal parts support the forces acting at the end and caused by bending moments generated. by the lateral load imposed on the fuselage, wing, etc.
In this construction, the geodesic bracing elements, in each series, are taller than they are wide and they are established in separate lengths or sections, being curved to conform to the contour and subjected to the desired degree of twist, so that their height is contained in normal radiating lines at all points on the surface, so that when they abut against each other and are fixed together at all points of intersection, they form extensions of one of the 'other.
According to the present invention, the spacer elements, instead of being divided into lengths or separate sections abutting against each other at the point where they intersect, are continuous from one longitudinal part to the next.
In the case of a wing or the like, the geodesic elements will extend from a spar to other longitudinal elements, such as the leading or trailing edges, or to a
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other spar. The geodesic elements are taller than they are wide and, at each point of intersection, a geodesic element is hollowed out at its inner edge and the geodesic element which intersects it is hollowed out at its outer edge in the manner in which a so-called assembly is performed. halfway through the woods ". At the points of intersection, the geodesic elements are secured, after having placed them, using squares fixed to the webs and by gussets riveted to the wings of the elements,
in order to join the edges of the recess by connecting the interrupted wing and also connecting this wing to the interrupted ltaile of the other element disposed in the recess of the first element.
In addition, in a fuselage or similar body, the longitudinal parts are arranged, one at the extreme upper part and the other at the extreme lower part of the body, so that, in an aircraft fuselage, these parts are s 'extend in the plane of symmetry of the aircraft, and the remaining longitudinal pieces are arranged, one on each side of the body in a plane which contains the axis of the latter and is perpendicular to the plane containing the pieces upper and lower longitudinal.
The longitudinal parts in the fuselage, wing or other body may be continuous and consist of two sheet metal members with a U-shaped cross section, placed back to back and connected together by rivets passing through their webs.
Metal reinforcing bands are riveted to the wings of the elements on the inner and outer surfaces of the U-shaped cross-section elements. The number of reinforcing bands attached to the longitudinal pieces depends on the location of the part of these pieces where they are fixed. . In the case of longitudinal parts extending the entire length of the fuselage, from the engine to the tail, these parts are reinforced by the application of a second, third or more bands which are attached to the central parts.
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near the wings, the number of added bands being reduced towards the end corresponding to the tail of the fuselage.
In the attached drawing:
FIG. 1 is a side view of a fuselage formed by longitudinal parts and geodesic elements.
Figure 2 is a cross section taken along the line 2--2 of Figure 1.
FIG. 3 is a side view, on a larger scale, of part of the fuselage.
Figures 4 and 5 are side views of parts of the geodesic features.
Figure 6 is a section taken on the line 6 - 6 of Figure 4.
FIG. 7 is a side view, on a larger scale, of the joint located at the point of intersection.
Figure 8 is a section taken along the line 8 - 8 of Figure 7.
Figure 9 is a section taken on line 9 - 9 of Figure 8.
Figures 10 and 11 are respectively a side view and a plan view of one of the longitudinal parts.
Figures 12, 13 and 14 are sections taken along lines 12 - 12, 13 - 13 and 14 - 14 of Figure 10, respectively.
FIG. 15 is a detail, on a larger scale, showing the method of attachment of the geodesic elements to the longitudinal part.
As shown, the longitudinal parts a, a1, a2, a3 are braced by two series of geodesic elements b and c. The geodesic elements are each made of sheet metal and take the form of U bars comprising webs b1 or cl and wings b2, b3 or c2, c3, folded inwardly at their edges to form a small curved part b4 or c4. The elements b
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are hollowed out at b5 on their inner edges, and the elements c are hollowed out at 05 on their outer edges, so that these elements can fit into each other, as shown in figure 8. Gussets d extend longitudinally on the interrupted wings c2, to which they are riveted, and oes gussets are also riveted to the interrupted wings b2. Similar gussets d are attached to the wings b and c3.
Squares a connect together the webs of the geodesic elements of one series to those of the geodesic elements of the other series.
The longitudinal parts are arranged so that part a is placed at the extreme upper part, part a2 at the extreme lower part, and parts a1 and a3 on each side of the fuselage or body, as shown in figure 2, and they are formed by two continuous U-shaped irons a4, a5, arranged back to back, and reinforcement bands a6, a7, a8 are riveted to their inner and outer wings. Strip a6 extends only a short distance along the longitudinal piece, strip a7 extends a longer distance, and strip a8 extends to the end of the longitudinal piece. The combined height of the U-bars and the bands is equal to that of the geodesic elements, so that these can be connected to each other by star-shaped gussets f, as shown in figure 3.
However, beyond the point where the bands a8 or a7 and a8 are interrupted, trim pieces a9 are provided at each point where the geodesic elements are fixed to the longitudinal pieces to fill the gap existing between the gussets! and the longitudinal pieces. The webs of the geodesic elements are also fixed to the U bars a4, a5 by brackets 9 as shown in figure 15.
At the ends of the wing, fuselage, and ° ... the geodesic elements are fixed to a circle h.