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BREVET d'INVENTION "Perfectionnements aux avions" Société Anonyme de Constructions aéronautiques,
3 rue Volta, Puteaux, Seine, France.
,' La présente invention concerne la construction des avions, et a pour objet un nouveau procédé de fabrication de même que tout avion réalisé suivant ce procédé.
L'évolution de la technique aéronautique actuelle est caractérisée d'une part par la diminution des surfaces portantes et la réduction du maître couple des fuselages, c'est -àdire par une diminution des résistances passives d'ordre aé- rodynamique , d'autre part par l'augmentation de la puissance motrice qui doit vaincre les résistances précédentes.
Il résulte de ces tendances que la quantité de combustible emporter augmente pendant que le volume offert sur l'avion pour son logement diminue : les solutions habituellement employées et qui offraient des volumes à peine suffisants ne sont plus acceptables dans les conditions nouvelles qui viennent d'être exposées.
Les anciennes solutions consistaient à placer dans les vides laissés entre les pièces d'une charpente constituant la membrure de l'avion un ou plusieurs réservoirs qui contenaient le combustible. Ces réservoirs étaient logés, soit
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dans le fuselage, soit dans les ailes; il y avait -toujours une perte de l'espace utilisable car les parois des réservoirs ne pouvaient épouser exactement les formes de la charpente. Il fallait en effet prévoir un démontage des réservoirs, et les nécessités de la fabrication des réservoirs s'opposaient aux formes tourmentées des parois qui ne pouvaient ainsi suivre les formes possibles offertes par les vid.es de la charpente.
Une solution intermédiaire a été également étudiée et réalisée : c'est celle du longeron d'aile formant réservoir, mais cette solution ne permet pas d'occuper tout le volume possible de la charpente, car il faut créer une ossature secondaire fixée sur le longeron principal, cette ossature de-vant soutenir le revêtement extérieur de l'aile et lui donner la forme désirée. On a donc encore ici un revêtement d'aile autour du longeron réservoir et un volume inutilisable.
Une seconde solution intermédiaire inverse de la précédente a aussi été réalisée. Elle consistait à créer une aile a longeron unique supportant les efforts de flexion, les efforts de torsion étant supportés par des réservoirs accrochés sur le longeron. Dans ce système également le volume total disponible de l'aile n'était pas utilisé, car le longeron supportant les efforts de flexion devait être placé à l'endroit ou le profil d'aile offrait le maximum de hauteur; par conséquent les réservoirs ne disposaient que de hauteurs moindres, et leur volume atteignait difficilement le tiers ou la moitié du volume extérieur de l'aile.
D'autre part, la réduction des surfaces portantes, l'affinement des ailes, la diminution de section des fuselages conduit à adopter aussi bien pour les ailes que pour les empennages, les fuselages, etc, la construction dite à revê-
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tement travaillant qui donne le maximum de solidité pour le minimum de poids. Or avec les revêtements travaillants, le logement des réservoirs se complique encore, et si l'on a réussi à les loger, il devient extrêmement difficile de les ,démonter, car pour les sortir il faut ménager des trous dans le revêtement, ce qui diminue la rigidité de la structure de l'avion et amène des complications dans la conception et la réalisation de la construction.
La présente invention consiste en un système de construction qui concilie les deux tendances exposées, c'est -à-dire qui laisse le revêtement travaillant de la charpente continu et qui donne pour le combustible le volume total compris à l'intérieur du revêtement travaillant ; pour obtenir ce résultat un avion réalisé selon l'invention se compose :
1.- d'un réservoir constituant la partie centrale de l'aile. Ce caisson réservoir est réalisé comme une aile revêtement travaillant, en prenant en plus évidemment les précautions nécessaires pour qu'il soit étanche.
2.- d'une extrémité d'aile droite et d'une extrémité d'aile gauche montées sur le caisson réservoir.
3.- d'un fuselage porté par le caisson réservoir.
Dans la présente invention, le caisson réservoir constitue donc la pièce centrale et principale de l'avion. Autour d'elle et sur elle viennent de fixer le fuselage, le ou les groupes moteurs et les ailes.
Elle reçoit en plus de sa sustentation propre puisque le caisson réservoir est une portion d'aile) la sustentation des extrémités d'ailes et elle reporte l'ensemble de la sustentation ur les organes qui doivent être portés fuselage et moteurs). Le caisson réservoir doit donc résister à tous
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les efforts de flexion et de torsion qui étaient anciennement supportés par le ou les longerons, ou par le revêtement.
Le volume offert peur le combustible est bien maximum puisqu'il est égal au volume extérieur de la voilure moins le volume propre des éléments métalliques constituant le caisson. Il est à remarquer que si le revêtement doit être raidi par pièces de section fermée, il suffit de percer quelques petits trous dans celles-ci pour que le volume interne de ces raidisseurs soit utilisé pour contenir du combusti- ble.
Si l'avion est bi -ou multi-moteurs, le caisson réservoir supportera en plus les fuseaux moteurs.
Il y a intérêt à limiter le caisson étanche dans le sens de la profondeur de l'aile à la zone centrale, car le volume de la partie arrière est très faible et celui de la partie avant est utile pour loger les tiges cables destinés à actionner les gouvernes ou organes à manoeuvrer.
De plus, l'espace de la partie arrière doit presque toujours loger les dispositifs hypersustentateur? que l'on rencontre sur tous les avions modernes. De même dans la partie avant on logera les ailes auxiliaires, dites ailes à fente-
Néanmoins dans certains cas, on pourra trouver avantage utiliser l'espace total.
Le caisson-réservoir peut être, bien entendu, placé aussi bien au-dessus qu'au-dessous du fuselage. De même le fu- seinge peut être traversé par le réservoir.
Sur les dessins annexés, on a représenté à titre d'exempie, d'une manière schématique, quelques modes de réalisation suivant l'invention.
Sur ces dessins
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un corps
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d'avion suivant l'invention, le fuselage étant monté au-dessous du caisson-réservoir. la fig. 2 est une eue en coupe horizontale et la fig.3 est une vue de profil du même avion.
Les figs. 4, 5 et 6 montrent des vues s emblabl es d'un avion bi-moteur suivant l'invention.
Les figs. 7 et 8 montrent, en coupe verticale, deux modes de réalisation du caisson-réservoir.
Lafig. 9 montre un avion, dans lequel le fuselage est fixé au-dessus du caisson-réservoir.
La fig. 10 montre un avion, dans lequel le fuselage est traversé par le caisson réservoir, et la fig. 11 montre des détails d'assemblage.
En se référant aux dessins : t
On voit sur les figures 1, 2 et 3, en a le caisson-réservoir, formant poutre et constituant la pièce principale de l'avion suivant l'invention. En b,b on voit les deux extrémités d'ailes et en c le fuselage, monté, dans cet exemple, dessous de la pièce a. L'avion représenté sur ces figures est un avion monomoteur.
Sur les figures 4,5 et 6 on voit un avion bi-moteur. Le caisson-réservoir a supporte, en plus des extrémités d'ailes b,h et du fuselage c, les deux fuseaux-moteurs d.
En se référant à la fig. 7, on voit un mode de réalisation du caisson-réservoir. Dans cet exemple la partie du caisson formant réservoir est limitée pratiquement à la zone centrale B-C. La zone C-D est réservée pour y loger les dispositifs hypersustentateurs et la zone A-B les ailes à fente-
Par contre sur la fig. 8, l'espace total du caisson-réservoir est utilisé pour recevoir le combustible.
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Sur les figures 7 et 8 on voit en ± les entretoises et en ± les cornières de renforcement.
D'une manière générale les parois du caisson-réservoir sont ainsi définies : parois supérieures et inférieures confondues avec la surface propre de l'aile ; c'est-à-dire la paroi supérieure constitue directement l'extrados et la paroi inférieure constitue directement l'intrados. Les parois extrêmes constituées par des sections transversales de l'aile 3'voir figs.7 et '8). Il va de soi qu'on rendra étanche la partie désirée ou la totalité du caisson formant réservoir pour recevoir le combustible.
Sur les figures 9 et 10, on voit deux modes de réalisation montrant respectivement un avion à aile basse, dans lequel le fuselage est fixé au-dessus du caisson-réservoir a et un avion dans lequel le fuselage est traversé par le caisson réservoir a.
On a montré, par ailleurs, sur la fig. 10, qu'une partie des extrémités d'ailes peut également former réservoir et comporter une zone étanche.
Sur certains avions de petites dimensions ou sur d'autres sur lesquels on désire, pour simplifier la construction, construire l'aile d'une seule pièce, on réalisera d'une manière étanche la portion centrale et l'on continuera la construction habituelle de part et d'autre du caisson ré- servoir.
Dans le cas d'avions devant avoir un très grand rayor d'action, il est possible d'étendre la construction en caisson réservoir sur toute l'envergure de l'aile, soit que celle ci soit d'une seule pièce comme il vient d'être dit, soit
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que la construction en soit fractionnée comme le montre la figure 10:
Un exemple de réalisation est représenté sur la fig. 11 qui est un agrandissement de détail des assemblages des figs.
9 et 10.
Sur le caisson-réservoir (a) est fixé, par rivetage ou soudure, un profil en T t), le fuselage c est renforcé par un profil Z et le,tout assemblé par des boulons r.
Pour l'assemblage du caisson ¯% et du bout d'aile b. le caisson a est bordé à son extrémité par une cornière a rivée ou soudée directement sur ses parois travaillantes ; le bout d'aile h porte de même une cornière u. ; la liaison des deux cornières au moyen des boulons réalise l'assemblage de b sur a.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui ne sont destinés qu'à mieux faire comprendre l'esprit de l'invention et qui ne montrent que schématiquement un certain nombre de variantes de réalisation. L'invention vise dans toute sa généralité un nouveau procédé de construction d'avion consistant à fixer sur une partie centrale formant poutre principale et, en même temps, un réservoir étanche, d'une part le fuselage et d'autre part, les extrémités d'ailes* Elle vise également, et ceci à titre de produit industriel nouveau, une poutre-caisson-réservoir formant la partie centrale d'un avion.
Elle vise enfin, et ceci également à titre de produit industriel nouveau, tout avion réalisé suivant le procédé précité et comportant une pièce centrale formant caisson-réservoir tout en jouant le rôle d'une poutre, cette pièce centrale pouvant se prolonger vers les extrémités des ailes sur toute longueur voulue: