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" APPAREIL AVT01T-HEZICOpTF Il
La présente invention a pour 'objet un appareil de navigation aérienne jouissant à la fois des avantages de l'avion en autonomie et vitesse, et de ceux de l'hélicoptère pour l'envol et l'atterrissage à la verticale ainsi que le stationnement dans l'air.
La vitesse d'atterrissage n'étant pas fonction, dans cet appareil, de la charge par mètre carré de surface alaire, la surface portante pourra être réduite aux dimensions optima pour obtenir le meilleur rendement, et l'appareil pourra, en conséquence, avoir une vitesse plus grande que celle des avions de même poids et même puissance, toutes choses égales d'ailleurs.
On a déjà proposé, pour la réalisation d'appareils destinés à constituer à la fois des avions et des hélicoptères, d'adjoindre à un avion ordinaire des éléments, tels que des rotors à axe vertical, indépendants des hélices propulsives. Mais ces éléments créent une augmentation considérable de la traînée ou, tout au moins, du poids lorsque, comme il a été prévu, ils peuvent être effacés dans les ailes ou le fuselage.
Ces solutions ne peuvent donc être retenues lorsqu'on se propose, pour profiter réellement de toutes les possibilités qu'offre l'hélicoptère, d'établir un appareil de vitesse supérieure à celle des avions de même poids et de même puissance.
On a proposé, d'autre part, mais seulement pour freiner la vitesse d'avancement des avions tout en compensant la diminution de sustentation qui en résulte, en vue de per
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mettre l'atterrissage à vitesse réduite, de monter l'arbre de l'hélice tractive de façon qu'il puisse être incliné vers le haut et vers l'arrière, ce par quoi ladite hélice était amenée à tourner au-dessus de l'avion. On comprend facilement que, dans ce cas, cette hélice soufflait sur l'aile, ce qui était nuisible à la portance produite.
En admettant que, pour éviter celà, on applique cette disposition à une hélice propulsive venant au-dessous de l'aile, on aurait a,lors cet autre inconvénient que l'hélice risquerait de se briser, à l'atterrissage, par suite des inégalités du sol, à moins de prévoir un train d'atterrissage de hauteur prohibitive ou de ne se poser que sur un aérodrome, en équilibre parfait.
La présente invention évite ces inconvénients et permet donc de réaliser effectivement un appareil avionhélicoptère ayant en vol horizontal une vite:.,se supérieure à celle d'un avion de même poids et puissance, toutes choses égales d'ailleurs.
Elle consiste principalement, en partant d'un avion comportant un nombre pair d'hélices à par réversible sup;portées par l'aile, à monter rot3tivement celle-ci et à la munir d'un moyen de commande permettent de la faire tourner autour de l'axe d'envergure, une rotation de 90 autour de cet axe transformant l'avion en hélicoptère.
D'autre part, dans une forme d'exécution, le plan de queue horizontal sera muni d'hélices à pas réversible et sera monté rota.tivement et commandé de la même manière que l'aile précitée. Ces hélices ajouteront ainsi leur portance celle des hélices avant, en vol hélicoptère.
Le pilotage de l'avion se fera comme à l'ordinaire.
Le pilotage de l'hélicoptère, dans la forme d'exécution précitée, se fera par les moyens suivants :
Pour rétablir la stabilité longitudinale on pourra sans toucher aux moteurs avant, faire varier la, vitesse de rotation des hélices de queue, ou bien on pourra. modifier leur inclinaison, ou encore faire varier le pas de ces hélices.
La stabilité latérale sera réalisée en modifiant la vitesse de rotation ou le pas des hélices situées d'un côté de l'axe longitudinal de l'appareil par rapport à la vitesse ou au pas des hélice,3 situées de l'autre côté.
La commande de direction, toujours pendant le vol en hélicoptère, sera réalisée en agitant sur len @ilerons qui seront soumis au vent soufflé par les hélices. avant suivant la même direction relative qu'en vol horizontal.
On pourra enfin, en vol hélicoptère horizontal, obtenir un léger recul ou une légère avance ou un léger dépla- cement latéral susceptibles de faciliter l'envol ou 1'atter- rissage dans un espace restreint, en inclinant 1'appareil dans le sens voulu, par les moyens mêmes prévus pour rétablir la stabilité longitudinale ou transversale.
Lorsqu'on se proposera de rétablir la stabilité longitudinale par variation de la vitesse de rotation des hélices de queue, et la stabilité latérale par variation de la vitesse des hélices situées d'un côté de l'axe, ou de ré- tablir la stabilité longitudinale par variation du pas des hélices de queue et la. stabilité latérale par variation du -
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pas des hélices situées d'un côté de l'axe, il y aura Intérêt à combiner, avec le manche à balai, les commandes des gaz dans le premier cas, ou les commandes des pas des hélices dans le second.
Si l'on conjugue, en outre, l'action du palonnier avec le gauchissement, il en résultera que les réflexes nécessaires au pilotage de l'hélicoptère resteront les mêmes que ceux du pilotage de l'avion. Tout pilote d'avion sera ipso facto pilote du présent avion-hélicoptère.
Les couples moteur et gyroscopiques des hélices seront équilibrés, pour neutraliser leurs effets, en faisant' tourner en sens contraire l'une de l'autre, les hélices de chaque couple d'hélices adjacentes. Dans le cas où, à l'avant, l'appareil comportera un nombre pair d'hélices de chaque cote de 1'axe longitudinal, les hélices de chaque couple tourneront ainsi en sens contraire l'une de l'autre, Enfin, il y aura intérêt à faire tourner les hélices qui se trouvent au bout de l'aile, dans le sens contraire à celui du tourbillon induit par l'aile, c'est-à-dire dextrorsum celle du c8té droit -quand on regarde l'appareil de face- et sinistrorsum celle du c8té gauche, afin de diminuer la traînée induite créée par ces tourbillons.
Il pourra y avoir avantage, dans certains cas, à placer dans le fuselage les moteurs actionnant les hélices montées sur l'aile, la commande de celles-ci étant alors effectuée par une transmission appropriée.'Ce procédé sera surtout préférable pour les hélices montées sur le plan de queue.
Les dessins annexés montrent schématiquement, titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil avionhélicoptère suivant l'invention.
La fig. 1 en est une vue de face (partie en coupe).;
La fig. 2, une vue en plan,certaines parties étant' arrachées pour laisser apercevoir l'intérieur de l'aile et du fuselage.
La fig. 3,une vue en élévation longitudinale, par- ' tie en coupe.
Sur ces trois figures, les positions des hélices @ en vol comme avion sont représentées en traits pleins ; les positions en vol comme hélicoptère sont montrées en traits mixtes.
La fig. 4 est une vue de détail, en perspective, à plus grande échelle, de la commande de pivotement de l'aile.
Dans cet exemple, l'appareil comporte, sur l'aile A, quatre moteurs M, deux de chaque c8té de l'axe longutaodinal, entraînant leurs hélices à pas réversible, H. Un cinquième moteur Mq est disposé dans le fuselage, en avant du plan horizontal de queue, Q, et commande par des renvois coniques deux arbres horizontaux transversaux a qui, à leur tour, entraînent, par des engrenages coniques de renvoi, des hélices Hq, par exemple une de chaque côté, montées sur ce plan.
L'aile A, ici monoplane, comporte par exemple deux longerons, l'un Ll, près du bord d'a.ttaque, sert d'axe de pivotement pour l'ensemble de l'aile et tourne dans des pa-
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liers portés par une poutre P du fuselage; l'autre L2, est solidaire de deux secteurs dentés s, placés à l'intérieur du fuselage, qui servent de bras de levier pour la commande de pivotement, laquelle se fait au moyen de deux vis sans fin, v, commandées simultanément par toua moyens appropriés.
On pourrait prévoir aussi un seul secteur denté, entraîna par une seule vis, dans le plan médian du fuselage.
Les transmissions des commandes des ailerons, des organes des moteurs, du réglage du pas des hélices, etc..., seront naturellement établies, de manière à ne pas être in- fluencées par les rotations de l'aile autour de l'axe du longeron L . Ces transmissions pourront être constituées par les câbles, bowden, tiges, etc... ou encore par des conducteurs alimentant des servo-moteurs électriques, ou par des tuyau- teries distributrices de pression ou de dépresssion.
Le plan de queue Q, sera disposé d'une manière 3,ni- logue, l'axe de pivotemenant en même temps l'arbre a de commande des hélices Hq. On emploiera, de préférence, un seul secteur .5!. de commande entrainé par une vis v liée ou non aux précédentes.
Les moteurs avant, M, devront être munis, naturel- lement, d'un système d'alimentation et de graissage analogue à ceux employés pour les moteurs dans le vol renversé.
Les commandes de l'appa.reil en tint qu'avion seront réalisées comme à l'ordinaire.
Pour ce qui concerne les commandes de l'appareil fonctionnant en hélicoptère, elles pourront, dans cet exem- ple, être réalisées de la manière suivante :
Pour la stabilité longitudinale, on pourra prévoir seulement des moyens permettant de modifier le régime du mo- teur Mq indépendamment des moteurs M. Ou bien il sera prévu des moyens permettant de faire tourner la vis v de commande de la. rotation du plan de queue, indépendamment de celles commandant la rotation de l'aile de manière à permettre de faire varier isolément l'inclinaison des hélices Hc. Enfin, on pourra encore faire varier isolément le pas de ces hélices Il.:!.
Pour la stabilité latérale, il sera prévu des mo- yens permettant de faire varier la, vitesse de rotation des hélices avant situées d'un même côté de l'axe longitudinal de l'appareil, relativement à celle des hélices situées de l'au- tre coté. Il sera, alors avantageux, pour les raisons déjà ex- posées, lorsqu'on aura prévu, en même temps, de commander la profondeur par modification du régime du moteur arrière, de combiner les commandes des gaz avec le manche à balai. Par exemple, on pourra, dans ce but, prévoir de::.; servo-moteurs mis en jeu électriquement par le manche à balai dans ses di- verses positions; l'ensemble du circuit comportant un contact général que l'on fermera, lorsque l'appareil aura été amené à voler comme hélicoptère.
Dans la position du manche à balai perpendiculaire au plancher, les cinq moteurs tourneront au même régime. Lorsque le manche sera incliné ver:; l'avant, la vitesse du moteur Mq augmentera. et inversement lorsqu'on ti- rera le manche en arrière. Tandis que lorsque le manche sara dévié à @ouche, les moteurs M de gauche seront smenés à tour- ner moins vite que ceux de droite, et inversement.
De même, lorsqu'on aura prévu de commander lE, réta- blissement des stabilités longitudiaales par des variations de pas des hélices de queue et de:.) hélices situées d'un côté-
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de l'axe, respectivement, on pourra combiner électromécaniquement les commandesde pas des hélices avec le manche à balai.
Dans les deux cas, pour obtenir que le pilotage de l'hélicoptère se fasse entièrement en utilisant les mêmes réflexes que pour le pilotage de l'avion, on combinera les commandes des ailerons avec le palonnier, la manoeuvre de celui-ci donnant alors la direction comme pour l'avion, en prévoyant naturellement une commande préalable permettant de relier à volonté ledit palonnier soit auxdites commandes, soit à celles du gouvernail de direction, en rétablissant, dans le second cas, la liaison des ailerons avec le manche balai.
Les commandes de légère avance, recul ou translation latérale pourront être réalisées comme déjà exposé.
Le train d'atterrissage pourra être avantageusement constitué par quatre roues r de petites dimensions, orientables par le frottement du sol, et qui'seront placées, une à l'avant, au-dessous du fuselage, deux à l'arrière des deux berceaux moteurs situés le plus près du fuselage, et la quatrième au-dessous du moteur Mq de commandes des hélices du plan de queue. Toutes ces roués pourront être escamotables. Pour les déplacements au sol, la roue avant pourra être rendue directrice, à volonté, par des moyens appropriés, et la roue arrière pourra être embrayée a,u moteur Mq, par une transmission appropriée, pour devenir motrice. -
Le départ du présent appareil sera effectué l'aile et le plan de queue étant en position verticale, l'appareil reposant sur ses quatre roues.
En mettant en marche tous les moteurs, les hélices étant réglées au pas correspondant au maximum de pouvoir sustentateur, l'appareil décollera et s'élèvera verticalement jusqu'à la hauteur voulue.
Pour passer au vol avion, on fera pivoter l'aile et le plan de queue en même temps que l'on augmentera le pas des hélices pour accroître la vitesse et éviter l'emballement des moteurs.
Pour atterrir, on fera pivoter l'aile et le plan de queue vers la verticale en se plaçant face au vent. Une fois la position de vol en hélicoptère atteinte, les hélices étant réglées au pas convenable, on ralentira tous les moteurs pour descendre à la vitesse voulue.
Dans certaines réalisations, lorsque le poids de l'appareil et le diamètre des hélices le permettront, on pourra, effectuer, en cas de panne des moteurs, une descente parachutale, en laissant tourner librement toutes les hélices dont le pas aura été réglé avec une incidence négative.
En cas de non fonctionnement du mécanisme de pivotement de l'aile, cet appareil, muni de volets hypersustentateurs d'aile, aura au pis aller la possibilité d'effectuer un atterrissage normal d'avion moderne.
Il va de soi que l'invention ne saurait être limitée à l'exemple d'exécution décrit et représenté qui admet d'ailleurs plusieurs variantes au nombre desquelles on citera, entre autres, celle où les deux groupes d'hélices du plan d.e queue situés des deux côtés de l'axe seraient commandés par deux moteurs distincts; celle où un ou deux rotors de queue seraient entraînés par un moteur placé à l'ava.nt du fuselage et entraînant simultanément un ou deux ro-
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tors d'aile;
celle ou l'empennage ne comporterait aucun rotor maie où l'extrémité arrière du fuselage supporterait un moteur à réaction dont la poussée serait utilisée pour obte- nir la stabilité longitudinale et la direction, en inclinant le moteur dans le premier cas et en l'orientant dans le second, les commandes de ce moteur étant liées au manche à balai pour la profondeur, et au palonnier pour la direction; celle où chaque demi-aile comporterait une ou plusieur sec- tions, pourvues d'hélices, pouvant pivoter isolement ou même rester fixes.
- REVENDICATICHS
1 - Appareil avion hélicoptère caractérisé par le fait qu'il comporte une aile portant un nombre pa.i.r d'hélices à pas réversible, montée rota.tivement par rapport au fu- selage, en combinaison avec des moyens pour, en la, faisant tourner de 90 autour de l'axe d'envergure, passer du vol comme avion au vol comme hélicoptère.