BE464896A - - Google Patents

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BE464896A
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/005Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by other means not covered by groups B64C23/02 - B64C23/08, e.g. by electric charges, magnetic panels, piezoelectric elements, static charges or ultrasounds

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  " 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.

Claims (1)

  1. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caracté- rise en ce qu'il comporte un plan de queue pourvu d'hélices à pas réversible et monté rot3tivement en combinaison avec des moyens permettant de le faire tourner de 90 autour de son axe d'envergure.
    3 - Appareil suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est muni d'un moteur à réaction, orientable dans tous les sites et azimuts, placé à l'arrière du fuselage.
    4 - Appareil suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la stabilité longitudinale, en vol comme hélicoptère est réalisée par des variations soit de la vitesse des hélices de queue, soit de leur inclinaison, soit de leur pas, soit par l'inclinaison du moteur à réaction précité.
    5 - Appareil suivant les revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la stabilité latérale, en vol comme hélicoptère est réalisée par modification soit de la vitesse de rotation des hélices situées d'un même côté de l'axe, re- lativement à celle des hélices situées de l'autre coté, soit de leur pas.
    6 - Appareil suivant les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la commande de direction en vol hélicoptère, s'effectue soit par 1'utilisation des ailerons, soit par l'orientation du moteur à réaction.
    7 - Appareil suivant les revendications 1 à 5, caractérisé par 1e combinaison, en vol hélicoptère, du manche à balai soit avec les commande des gaz du ou des moteurs des hélices arrière et des deux groupes de moteurs situés de part et d'autre de l'axe longitudinal, soit avec les commandes de pas des hélices correspondantes soit avec la commande d'inclinaison du moteur à réaction, ladite combinaison pouvant être, à volonté, établie ou supprimée par un dispositif approprié. <Desc/Clms Page number 7>
    8 - Appareil suivant les revendications 1 à 6, caractérisé par-la combinaison, en vol hélicoptère, du palonnier, soit avec les commandes des a,ilerons, soit avec la commande d'orientation du moteur à réaction; une commande préa.lable permettant, à volonté, de relier ledit palonnier, soit auxdites commandes, soit à celle du gouvernail de direction, en rétablissant, dans le second cas, la liaison des ailerons avec le manche à balai.
    9 - Appareil suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par la rotation, en sens contraires, des hélices de chaque couple d'hélices adjacentes.
    10 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par la rotation dextrorsum de l'hélice du bout droit de l'aile, et sinistrorsum de l'hélice du bout gauche, quand on regarde l'appareil de face.
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