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Perfectionnements aux aéronefs à voilure tournante
Cette invention est relative aux aéronefs à voilure tournante ayant un rotor principal unique pour la sustentation et des héli- oes jumelles extérieures pour la propulsion, et en particulier aux hélicoptères dans lesquels le pas du rotor est toujours compris dans l'étendue d'autorotation et dans lesquels la distribution de puissance entre le rotor principal et les hélices extérieures est variable dans le vol.
Un objet de l'invention est de réaliser un aéronef à voilure tournante qui combine le caractère de décollage et d'atterrissage lente de l'hélicoptère conventionnel avec les avantages de la mar- che à faible pas dans le vol de translation.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif perfectionné pour contrebalancer la réaction de couple dans un gyrodyne, c'est-à-dire un aéronef à voilure tournante dans lequel une partie de la puissance est appliquée au rotor et une partie à une hélice d'avancement .
Un autre objet ânoore est de réaliser un système de commande pour maintenir l'assiette et (ou) ia commande de l'aéronef dans l'embardée, tandis que la distribution de la puissance entre le
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rotor et les hélices est variée/dans le vol.
Dans un aéronef à voilure tournante d'après la présente in- vention, ayant un rotor principal unique et des hélices junelles extérieures, le couple du rotor est contrebalancé par un moment résultant de la poussée différentielle des deux hélices qui sont munies de moyens pour régler leur pas dans le même sens, c'est-à- dire collectivement, variant ainsi la distribution de puissance ent tre le rotor et les hélices, avec des moyens pour régler leur pas en sens inverse, c'est-à-dire différentiellement, permettant ainsi à l'aéronef d'être commandé et (ou) mis à l'assiette dans l'embar- dée.
De préférence, le pas collectif du rotor varie, ou est varié, automatiquement avec la variation de la puissance du rotor, mais, comme la propulsion de l'aéronef en avant est obtenue indépendam- ment de l'inclinaison du rotor sur le trajet du vol, il n'est pas nécessaire que l'angle de pale soit augmenté au delà de l'étendue d'autortation pour compenser un accroissement de l'écoulement axial avec la vitesse d'avancement.
Le réglage du tangage et du roulis de l'aéronef peut être obtenu par réglage de l'inclinaison du plan du trajet d'extrémité du rotor par rapport à l'axe du moyeu. De préférence, des dispo- sitifs de commande à pédale opérables par le pilote sont prévus pour régler le pas des notices différentiellement pour la commande de l'aéronef dams l'embardée.
Les hélices extérieures peuvent être engrenées en permanence avec le moteur. Par conséquent, si le moteur s'arrête dans des conditions quelconques du vol,les hélices s'arrêtent aussi, mais un embrayage à roue libre étant disposé dans la transmission du rotor et les pales étant au pas autorotatif, le rotor continue à tourner, comme dans l'autogyre.
Un levier à main peut être disposé pour régler le pas des hélices collectivement. Un accroissement du pas collectif des @
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hélices pour une vitesse donnée du moteur augmente la proportion de puissance absorbée par les hélices et, par suite, diminue la proportion de puissance disponible pour le rotor. Par conséquent le couple du botor diminue progressivement à mesure qu'on augmente le pas collectif des hélices, et on a besoin d'un pas différentiel moindre pour l'assiette en embardée.
Lorsque le pas collectif des hélices est aocru pour absorber toute la puissance disponible pour une vitesse donnée du moteur, la puissanoe du rotor (et par consé- quent le couple) se réduit à zéro, et les hélices ont même pas et même poussée si elles sont identiques et symétriquement placées de chaque côté du fuselage. Le rotor et alors en autorotation jus- qu'à ce que le pas collectif des hélices soit diminué ou la puis- sance totale disponible augmentée.
Un aéronef incorporant l'invention est donc d'un type nouveau à voilure tournante, étant convertible dans le vol progressivement de la marche en hélicoptère à la marche en autogyre, et vice versa.
Dans certains .cas, le levier à main pour régler le pas des hélices collectivement peut être relié aussi à l'embrayage du ro- tor de façon que l'entraînement du rotor puisse être débrayé lors- que le pas collectif des hélices a été augmenté à une valeur pré- -déterminée .
Dans les dessins annexés : Les Figs. 1 et 2 sont des vues schématiques latérale et de face, respectivement, d'une forme d'aéronef à voilure tournante construit d'après l'invention.
La Fig. 3 est un plan schématique d'un dispositif de commande de changement de pus différentiel pour les hélices extérieures.
La Fig. 4 est un plan schématique d'un dispositif de commande de changement de pas collectif pour les hélices extérieures.
La Fig. 5 est un plan schématique d'un dispositif de commande pour la tête de rotor, et
Les Figs. 6 et 7 sont des vues schématiques latérale et en plan, respectivement, d'un dispositif de commande de changement de
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de pas collectif pour les hélices extérieures, relié au dispositif de commande d'embrayage de l'entraînement du rotor.
Somme le montrent lesFigs. 1 à 5, l'aéronef a possède un rotor principal unique b pour la sustentation et des hélices ju- melles extérieures c, c pour la propulsion, ces hélices étant mu- nies d'un mécanisme,de changement de pas de type connu, non re2ré- senté, d est la tête de rotor et e le moyeu du rotor qui est entraîné par un arbre f à partir du moteur à l'aide de l'arbre h du moteur, d'un engrenage conique dont le carter est indiqué en 1 et d'un mécanisme d'embrayage à roue libre (sens unique) repré- senté de manière générale en k.
Les hélices c, c sont entraînées par le moteur ± l'aide d'un engrenage en prise avec celui du carter et renfermé dans un car- ter m et à l'aide des arbres transversaux n,n et d'un engrenage conique (non représenté),
La commande de changement de pas différentiel des hélices c, c s'effectue au moyen d'une pédale o, Fig. 1 et 3, qui est re- liée,' d'un côté de son axe de pivotement P, par une biellette à un bras r d'un levier coudé r, s mobile autour d'un axe transver- sal, et dont l'autre bras s est relié à un bras t d'un levier cou- dé t,u mobile autour d'un axe avant-arrière et dont l'autre bras u est attaché à des biellettes v, v dirigées vers le haut et vers l'extérieur et reliées aux mécanismes de changement de pas (non représentés) des hélices c, c;
par suite, le mouvement rotatif de la pédale ± dans l'un ou l'autre sens produira le mouvement des biel- lettes v, v dans des sens opposés et fera varier le pas des hélices c, c différentiellement.
La commande de changement de pas collectif des hélices c, c s'effectue au moyen d'un levier w, Fig. 1 et 4, qui est articulé en ! et relié par une biellette à un bras 11 d'un levier coudé 11,12 mobile sur un axe transversal incliné et dont l'autre bras 12 est relié par une biellette 13 à un bras 14 d'un levier coudé 14, 15 mobile autour d'un axe vertical et dont l'autre bras 15 est
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est attaché à des biellettes 16,16 dirigées vers le haut et vers l'extérieur et reliées aux mécanismes de changement de pas des hélices ce±; par suite, le mouvement du levier w dans la direc- tion avant-arrière produira le mouvement des deux biellettes 16, 16 dans un sens ou dans l'autre et fera varier le pas des hélices c, c collectivement.
La commande de la tête de rotor d en vue de basculer le rotor b s'effectue au moyen d'un levier 17, Fig. 1 et 5, articulé uni- versellement en 18 et relié, d'une part, par une biellette 19 à un bras 20 d'un levier coudé 20,21, mobile autour d'un axe transver- sal, et dont l'autre bras 21 est relié par une biellette 22 à l'a- vant de la tête de rotor.2:. en 23, Fig. 1, tandis que, d'autre part, le levier 17 est relié, par une biellette 24 dirigée latéralement, Fig. 5, à un bras 25 d'un levier coudé 25,26, mobile autour d'un axe vertical, et dont l'autre bras 26 est relié par une biellette 27 à un bras 28 d'un levier coudé 28,29, mobile autour d'un axe transversal horizontal, et dont 1(antre bras 29 est relié par une biellette 30 à un côté de la tête de rotor .2:. en 31, Fig, 1.
Par suite, le mouvement du levier 17 dans la direction avant-arrière bascule le rotor b dans la même direction, le mouvement du levier 17 transversalement bascule le rotor h transversalement et le mou- vement composé du levier bascule le rotor de manière correspon- dante.
Dans la disposition représentée schématiquement en Fig. 6 et 7, les parties des dispositifs de commande de changement de pas collectif pour les hélices c, c sont indiquées par les mêmes réfé- rences qu'en Fig. 4. En outre, la biellette y est prolongée au delà du levier coudé 11,12 et est relié à un bras 32 d'un levier coudé 32,33, mobile autour d'un axe transversal horizontal, et dont l'autre bras'33 est relié par une biellette 34 à un levàer 35 de commande d'embrayage pour le mécanisme d'embrayage k à roue libre, Par suite, lorsqu'on déplace le levier w dans la direction avant- arrière, l'embrayage k peut être actionné pour débrayer l'entraîne-
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ment du rotor lorsque le pas collectif des hélices c,
c a été aug- menté à une valeur prédéterminée ou pour embrayer cet entraînement lorsque le pas collectif des hélices c o est en-dessous de la va- leur prédéterminée.
REVENDICATIONS
1 - Un aéronef à voilure tournante ayant un rotor principal unique et des hélices jumelles extérieures, dans lequel des moyens sont prévus pour contrebalancer le couple du rotor par un moment résultant de la poussée différentielle des deux hélices, qui sont munies de moyens pour régler leur pas collectivement et de -noyens pour régler leur pas différentiellement.