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soua le bénéfice de'11i.conv:ent1on Internationale du 20 Mars 1883
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Fe1eant', .1fbJet' fl'une demande 'de{9rèvèt invention déposée vèn -nae ous : :e ïi" ¯'.455; 6 ,e :5 vrte3f::,9I d'une demande ::." ('"" ,,;,?-:.'..!!- "'1'{;.1 .: :11;.": '"-," =#.., -.:..:/.:'; ",';, (1',add1 t:t'eb." en 'Frnoe'n':40'IIa.;-,,:déPosée. 1.EL?I . JUille1: 1942 et bzz.,:,;:...' > . -: ....7 ; ",tl t' Jw:-' ''':. ->: i,:. :1" '.: \'.' . 0];:¯ .:-.:.;;.': , . ':" . ¯ . d une, demândè en. 'Ài)@na6ùC ] à , c=g" ] #à 1 945 d?ésëe 2e DéQèmbre :::,.:.}... . , . ".. "; "E? ' 1 . ' < ': ;..¯ . -. ', . ,>." '. i ' . "., . )"t'/ ' ':":: .:"..:r.";.," :p! dônt I%U , :hOl11B 'd':;,H",L-.;M. 9he:vr.è 'et dont ,l'a'
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.susdite est.l'ayant-droit.
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Une des difficulté de l'utilisation-pratique du vent par des hélices aéromotrices provient des grandes variations, lentes ou rapides, de la vitesse de celui-oil Il en résulte, en effet, de grandes variations de la vitesse et de la puissance de telles hélices: pour y remédier, on a proposé des hélices aéro- motrioes à pas variable, dont le pas est commandé, soit par la force centrifuge, soit par une surface mobile de réglage, soumise à la pression du ventât Dans ces dispositifs connus, le réglage du pas s'effectue, comme dans les hélices d'avion à pas réglable, par rotation des pales sur elles-mêmes;
ce dispositif ne convient qu'à des hélioes de diamètre relati- vement faible par exemple de l'ordre de 4 m au maximums
La présenta invention a pour objet un perfec- tionnement aux hélices aéromotrioes à pas variable, partiou- lièrement en vue de la réalisation d'hélices à grande puissance par exemple de 50 m de diamètre pour fournir une puissance de 250 C.V.
pour une vitesse de vent de 8 m/sec, avec une vites- se de rotation de 15 tage Une telle hélice à deux pales pèse- ra environ 12 tonnes, soit 6 tonnes par pale.,
Cette hélice aéromotrice à pas variable perfeo- tionnée est caractérisée par le fait que chaque pale est constituée par une partie fixe solidaire d'un moyeu et par une partie mobile dont la position est réglée par l'action.du. vent, par exemple une partie centrale fixe et au moins un bord - bec d'attaque et/ou aileron de fuite - articulé, et à bra- quage commandé par une surface mobile soumise à l'action du vent relatif:
,Chaque pale est donc constituée comme une aile d'avion à bord d'attaque et aileron de fuite mobiles; La par- tie centrale fixe, solidaire du moyeu, peut être réalisée d'une façon très robuste; c'est ce qui permet d'envisager la réalisation d'hélices aéromotrices de très grande dimension, Qomme indiqué ci-dessus;
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Les figures 1 et 2 représentent sohêmatiquement, en deux positions différentes, en perspeotive avec ooupe transversale à la,pale¯, une pale d'hélice aéromotrioe munie d'un bord d'attaque et d'un volet de fuite articulée, cette pale étant vue en position horizontale.
,
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La figure 3 représente en perspective l'extrémi- té d'une pale munie d'un dispositif perfectionné qui sera décrit ci-après :
Les figures 4, 5, et 6 représentent, en coupe ver-
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tioale transversale, une pale atliélice en position horizonta le avec son bord d'attaque et son aileron de fuite, respective- ment dans tros positions correspondant à des valeurs diffé- rentes de la vitesse du vent: ces figures montrent aveo son épaisseur réelle la pale représentée schématiquement sans
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épaisseur en fig. 1 et as Les figures 7, 7b&s et 8 représentent achémeti- quement deux variantes du'dispositif de commande des parties
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mobiles de la pal<a< La fig. 9 montre les courbes. représentant les différentes valeurs que doit avoir l'angle d'attaque de la pale aux différents points de son rayon Ri
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La fig;
10 représente sujiduatiquemexit un train d'engrenages multiplicateur permettant d'entraîner une géné- oratrice électrique par un aéromoteur à faible vitesse de ro- tation.
Les figures 11 à 27 sont des schémas explicatif dont la desoription sera donnée au cours de oe qui suit;
Les figures 28 à 30 sont relatives à un perfeo- tionnement pour supprimer l'effet perturbateur de la force centrifuge sur le palpeur de vent:
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Suivant le dispositif représenté en fig.
1 et 2, .chaque pale de l'hélice à'axe horizontal, de moyeu M, est cons- tituée par une partie médiane fice 1 - a sur laquelle est ar- tioulé, à l'avant, en 1, un'bord d'attaque mobile 1-3 et, à
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l'arrière, sur un axe 4 supporté par une plaquette 4, un vo- let de fuite 5-6 Un plan régulateur 7 normal au vent est monté sur'une tige 8-9-18 guidée dans des paliers 10-11 por- tés par une plaquette 7' solidaire de la partie médiane fixe 1-2 de la pale.
Un point 9 de cette tige est relié par une biellette 9-12 au'bord de fuite 5-6 celui-ci est maintenu à sa positionbraquée par un ressort 13-14 dont le point d'attache 14 fixe sur la plaquette 7' est solidaire de la partie médiane fine 1 - de la pale.
En un point 15 de la plaquette 7' solidaire de la partie médiane fixe 1-2 de la pale est pivoté un levier à sonnette 16-17 dont l'extrémité 16 est reliée à l'avant du bord d'attaque mobile 1-3 par une biellette 16-3 et dont l'autre extrémité 17 se trouve sur le chemin parcouru par le plan régulateur lorsque celui-ci se déplace en arrière sous la poussée du vent représenté par la flèche Fi
La cas de besoin, la commande de braquage des bords articulés 1,3 - 5,3 par le plan 7, pourra être réalisée avec un servo-moteur intermédiaires
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant - Lorsque le vent est faible, les organes se trouvent dans la position représentée en fig.l. L'angle A de la direction du vent avec la ligne qui joint le bord avant.et le bord ar- rière de la pale est maximum;
la poussée raque par la pale est maximal Lorsque la vitesse au vent augmente, la pression sur le plan régulateur 7 augmente et .celui-ci se déplace dans le sens du vent. ue déplacement a pour effet, d'abord de re- lever le bord de fuite 5-6, de manière à diminuer l'angle d'attaque A:
- Puis,a partir d'un certain moment, lorsque le plan régulateur 7 atteint l'extrémité 17 du levier à sonnette pivoté en 15, la biellette 16-3 relève également le bord d'attaque 1-3 et ces deux effets se combinent pour faire dimi- nuer plus rapidement l'angle Ai
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par un ohoix convenable des surfaces de la par- tie médiane fixe 1-2 de la pale, de son bord d'attaque et de son bord de fuite, de l'emplacement des points de pivote- ment de ceux-ci et des liaisons aveo le plan régulateur, il est possible de réaliser une variation continue de la poussée roqué par la pale suivant la vitesse du vent, qui permettra d'obtenir pour l'hélice aêromotrioe une vitesse et une puis- sanoe sensiblement constantes;
Le pas de l'hélice doit être adapté en chacun de ses points non seulement-à la vitesse du vent, mais également à la vitesse circonférentielle de l'hélice en ce point, oar c'est la resultante de ces deux vitesses (vent relatif) qui détermine le régime de l'aéromoteur;
Dans une hélice d'avion de petit diamètre, on admet qu'il suffit d'adapter exactement le pas en un point de la pale qui se trouve aux trois quarts du rayon à partir du moyeui Par contre, dans une hélice de 50 m: de diamètre, les différences des vitesses circonféren- tielles des différents points de la pale atteignent des valeurs telles qu'en adaptant le pas de l'hélioe en un seul point, une partie de l'hélice aura un effet .accélérateur, ' tandis que l'autre partie exercera un effet-de freinage très prononcée cela résulte clairement de la fig.
4 dont les cour- bes Ci et C2 représentent, respectivement, pour des vitesses 'du vent de $ m/seo et 20 m/seo, les valeurs que doit avoir l'angle d'attaque A de l'hélice (abscisses). aux différents pointa de son rayon R (ordonnées)4 L'hélice étant construi- te sans bords articulés suivant la courbe C1 oorrespondant à uile vitesse du vent de 8 m/seo, si on veut'l'adapter, par rotation de ses pales sur elles-mêmes, à une vitesse du vent de 20 m/seo, on obtient, en opérant l'adaptation exac- tement pour le point M se trouvant au 3/4 du rayon, la courbe C'1' parallèle Ci. et passant par M;
En effet, faire tourner la pale sur elle-même revient à augmenter (ou dimi- nuer) uniformément'son angle d'attaque en tous ses points,
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c'est-à-dire à déplacer la courbe Ci parallèlement elle- même, Si donc on veut que l'adaptation soit rigoureuse pour le point M, on fait tourner la pale d'un angle tel qu'il corresponde au déplacement de la courbe c1 dans la position C'1 où elle coupe la courbe C2 au point M dont l'ordonnée correspond à la valeur R = 18, m5 c'est-à-dire aux trois quarts d'un rayon de 25 mètres.
On voit alors que la partie de l'hélice se trouvant au delà de M tend à accélérer l'hé- lice et la partie se trouvant en dooà de M tend à la freinera
Le réglage de l'angle d'attaque de l'hélice doit être différent pour les points de l'hélice qui sont plus ou moins éloignés du moyeux A cet arrêt), le beo d'at- taque et l'aileron de fuite de chaque pale de l'allée con- forme à l'invention sont Qivisés (fig) 3) en un certain nombre de sections indépendantes 23 - 24- 25 - 26 19 - 20- 21 - 22 ayant par exemple chacune une longueur de 5 mètres, et munies chacune d'un dispositif de réglage séparée Si dans ces conditions on considère sur la courbe C1 les tronçons C3, C4 C5, C6 correspondant à ces sections de 5 m.,
on comprend sur le réglage individuel de l'angle d'attaque de ces sections revient à un déplacement indivi- duel, parallèlement à eux-mêmes, de ces tronçons de courbe Si le réglage est déterminé de façon que l'adaptation de l'angle d'attaque soit rigoureuse pour les points milieux m, m', m", m''' de ces sections, on obtiendra pour une vitesse du vent de 20 m/sec les courbes C'3' C'4' C'5' C'6 qui s'écartent relativement peu de la courbe C2 pàssant par les points, m, m', m", m''' qui correspond à une adaptation rigoureuse en tous les points de la palet
Il est intéressant de pouvoir changer la valeur de la vitesse et de la puissance constantes débitées par l'hé- lice;
pour cela il suffit de modifier un des éléments d'où ré- sulte le réglage du braquage des bords artioulés, Par exemple on peut incliner plus ou moins le plan régulateur sur la di- rection du vent ; dans ce cas on prendra de préférence 2 plans
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à égaux inclinaisons contrariées, ou un plan à persiennes dont la moitié des persiennes s'inclineront dans un sens et l'autre moitié dans l'autre+
Le même résultat est obtenu par l'introduction de camés dans la commande de braquage, le changement de came modi- fie l'effet de la transmission sur le braquage:
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pression du vent sur le plan régulateur 7 peut également servir à commander par une transmission, mécanique ou électri- que, l'orientation du support de l'aéromoteur par rapport à la direction du vent, ce qui permet d'en faire varier la sur- face utiles
On va décrire maintenant certains perfectionne- ment qui ont notamment pour but de faciliter le démarrage de l'aéromoteur par vent faible, de permettre une meilleure adaptation du pas des pales d'hélice aux variations qui per- met le maximum de puissance, etc...
Il est -utile de rappeler d'abord les notions d'aérodynamique suivantes :
Un vent de vitesse relative V par rapport à une surface S qu'il frappe sous un angle i, dit 'angle d'incidence" ,ou "angle d'attaque", exerce sur cette surface une poussée P qui est le produit de S et du carré V2 de la vitesse par la poussée unitaire, laquelle est déterminée par,certains coef- ficients qui sont eux-mêmes*fonction de i: on a coutume de décomposer (fig.ll) la poussée unitaire en une oomposante dite "portanoe" perpendiculaire au vent V, et une composante dite "trainance" située dans le prolongement de V.
La portanoe qui s'exprime classiquement par 100 cz/1600 est pratiquement proportionnelle à 1 dans un large intervalle, de par exemple 0 à 15 ou 20 ou même un peu plus; La courbe des portances'en fonction des trainanoes (elles- mêmes exprimées par 100 Cz) oourbe qu'on dénomme "polaire" a 1600
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l'allure que représente la fig 12, et qui -particularité notable - comporte un maximum pour des angles de l'ordre d'une quinzaine ou $ne vingtaine de degrès
Un profil donné d'aile A (fig.ll) qui, au lieu de se limiter à une simple surface S, est un corps d'une certaine épaisseur se trouve ainsi caractérisé par sa polai- re.
on constate que la portance est nulle quand le vent rela- tif est parallèle à une certaine direction ou "corde" ab propre au profil considéré, positive quand le vent frappe l'aile au- dessous de cette corde, et négative quand il la frappe par en- dessus,!
Bien entenau, si le profil est lui-même en mou- vement comme c'est le cas pour une pale d'hélice aéromotrloe en rotation, la direction et la vitesse des filets d'air qui agis- sent sur elles 'sont (fig.23) celles du vent relatif W par rap- port à cette pale en mouvement.
(La fig. 13 représente la sec- tion horizon"cale d'une pale ayant pour axe de moyeu XX et supposée en position verticale; cette section rétant faite à la distance r de l'axe) Par exemple, pour une section de pa- le située à la distance ± de l'arbre XX autour duquel elle tour- ne au régime de n tours-seconde, dont): avec la vitesse circon- férentielle 2 n@r, tandis que le vent souffle à la vitesse V parallèle à l'arbre MX, la vitesse relativeest l'hypoténuse W du triangle rectangle l'orme sur les cotés v et 2n or; et l'angle d'incidence par rapport à la coide de portance'nulle ab est i;
Le vent relatif varie donc en grandeur et direo- tion :
en grandeur depuis V au moyeu jusqu'à # en bout de pale (R étant le rayon extrême); et en direction aepuis la airection de l'arbre du moulin jusqu'aux environs ae la perpendiculaire de cet arbre. Ainsi s'explique la forme tordue que doit avoir la paie pour se visser correctement dans l'air lequel exerce à son égard le rôle d'un écrou animé,
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sans rotation, d'une vitesse d'avancement V suivant son axe tandis que 'là pale tourne relativement au vent, sans avancer et c'est ce qui explique aussi que, pour être correcte, cette torsion devrait être adaptée à chaque valeur particulière momentanée du vent, et dans toutes les seotions de la pale;
C'est cette adaptation que la présente invention permet de réaliser de façon très approchée,
Comme visible en fig. 4, chaque pale d'hélice conforme à l'invention déjà exposée en fig; 1 et 2, se compo- se d'une partie oentrale 101 rigidement fixée sur le moyeu et ayant en chaque région de la longueur de la pale l'angle d'at- taque optimum établi pour une vitesse du vent donnée, par exem- ple 8 m/seo, ainsi que d'un beo d'attaque 102 et d'un aileron de fuite 103, articulée sur des supports 104, 105, solidaires de lapartie centrale 101;
Ces parties mobiles 102 et 103 de la pale sont commandées par une surface,de réglage, mobile, 106 soumise à la pression du vent et qui est par exemple pi- votée en 107 sur le support 1044.Cette surface agit par l'in- termédiaire d'un levier 108 qui,,en est solidaire en rotation, et d'une bielle 109, sur le bec d'attaque '102, lequel trans- met le mouvement par une bielle 110 à l'aileron de fuite 103.
Un ressort de rappel III fixé sur la bielle 110 d'une part, et sur la partie centrale fice 101 de la pale, d'autre part tend à ramener les parties mobiles 102 et 103 Sans la position de vent nul représentée en fig. 4, c'est à dire le bec 102 braqué en avant (dans le vent,) et l'aileron de fuite 103 en arrière (en sens inverse du bec);
Dans ces conditions, on voit que quand le vent est nul ou faible (fig; 4), les ailerons 102 et 103 reçoivent, sous l'action du ressort été rappel 111 unbraquage maximum, l'un en avant, l'autre en arrière, par rapport à la partie cen- trale 101.
Afin d'augmenter' davantage l'effort utile, en par- tioulier par vent faible, et principalement au démarrage, le bord d'attaque 102 peut âtre pourvu d'une fente 112, ayant la
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l'orme de l'intervalle entre deux aubes de turbine, qui crée lorsque le vent s'y engouffre une forte dépression sur la face dorsale du profil, ce qui est un moyen connu de déterminer une composante Cz très importante.
Lorsque la vitesse du vent augmente, le déplace- ment de la surface mobile 106 contre l'action du ressort 111 fait pivoter dans le sens des flèches f, f' les ailerons 102 et 103 qui viennent se placer dans le prolongement de la partie centrale 101 lorsque la vitesse du vent atteint la vitesse de base, par exemple 8 m/sec (position représentée en figé 5).
Lorsque la vitesse du vent dépasse la vitesse de base à laquelle est adapté l'angle d'attaque de la pale, l'au- tion du vent sur la surface mobile 106 provoque un braquage en arrière du bec d'attaque 102 et un braquage en avant de l'aile- ron de fuite 103. (fig. 6). si on examine ce qui se passe plus en détail,on constate ce qui suit.
En régime de rotation de n tours secon- de, la vitesse relative W s'écarte de l'arbre d'un angle Ó qui, pour un même vent V est d'autant plus grand (Fig. 14 et fig. 15), .que le régime n est lui-même plus grand,et que le rayon ou distance au moyeu n de la section de pale considé- rée est aussi plus grand.: Si, par ailleurs, le vent V varie, 1 ' angle cE, varie en sens inverse, c'est-à-dire est d'autant plus petit que V est plus grandit Et par suite enfin, le calage de construction (Ó i), pour une section de pale considérée, à la distance r du moyeu et par un vent V déterminé, est d'au- tant plus grand que (i une rois choisi) n et r sont plus grands et 7 plus,faible;
en définitive, calage d'autant plus grand que l'expression classique V ou -!- (d désignant le snr nd diamètre de l'hélice au point considéré) est plus faible. En fait: @/@@@ = cotg Ó
En particulier, au démarrage, n étant nul, donc aussi Ó, et ceci à toute distance r du moyeu, il serait
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rationnel d'avoir un calage (Ó+ 1) faible et de même ordre de grandeur pour toutes les sections, c'est-à-dire qu'il se- rait rationnel de coucher les sections sur l'arbre XX et de préférence de les coucher à peu près au même angle à toutes les distances du moyeux
Au contraire, en pleine marche, il serait 'ration-' nel de pouvoir donner un calage (Ó+ i) notablement plus fort partout,
et de plus en plus fort' mesure que les sections sont elles-mêmes plus distantes du moyeu.
Autrement dit, la solution complète et univer- selle serait, ayant incline par construction ,Les diverses sections d'angles faibles convenant pour le démarrage, de tordre la pale en marche, cette trosion étant d'autant plus accentuée que le régime de marche-est plus rapide, que la distance de la section considérée à l'arbre est plus grande, et le vent actuel plus faible, en un mot/que l'argument V/nd est plus faible:
C'est dire qu'une paie rigide et rigidement fixée ne peut qu'être mal adaptée partout sauf peut-être, par hasard, en une seule section dès que l'argument actuel V ditnd fère de l'argument de base; et c'est dire encore qu'une pale rigide mais susceptible d'une certaine rotation tout d'un bloc dans son moyeu pourra recevoir une adaptation moment*- née qui sera correcte pour une section ohoisie au mieux, mais pour celle-là seule, l'adaptation des autres sections n'étant alors qu'approchée, et même, doit-on dire, grossière- ment approchée, par défaut vers le moyeu, et par excès vers le bout de la pale;
La solution idéale, mais irréalisable, consiste- rait à décomposer la pale en un nombre infini de sections sus- ceptibles chacune de l'orientation individuelle convenable* La solution, intermédiaire suivant l'invention, qui est vala- ble aussi bien pour les pales d'hélices que pour les pales de moulins à vent, consiste en deux artifices :
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- 1 ) On construit la paie en quelques tranches orientables, susceptibles chacune de l'adaptation individuel- le convenable pour sa section moyenne (par exemple pour une pale de 25 mètres, une première tranche de 0 à 5 mètres rigide et indéformable, tranche qui est pratiquement inactive même en bonne adaptation, puis une deuxième de 5 à 10 m;
adaptable sur la section située à 7 me50, une troisième de 10 à 15 m; adapta- la ble sur la section située à 12 m50, etc;;;). De/sorte, l'in- correction d'adaptation des sections de chaque tranche autres que la section moyenne étant très réduite, Inadaptation de l'ensemble sera très proche de l'adaptation générale correcte., - 2 Au lieu de prétendre imprimer à chaque tranche toute entière une rotation de toute sa section, on maintient conformément à la disposition décrite, la partie centrale fixe et rigide, et on applique à la partie avant (le bec) et à la partie arrière (l'ailerona) lesquelles pren- nent appui sur cette partie centrale solide, les rotations inverses qui sont commandées par les surfaces de réglage 106, et dont les effets sont détaillés ci-après:
Au. démarrage, la direction de la vitesse relati- ve W du vent se confond avec la vitesse ? (fig. 16). son inoi- dence 1 sur la corde de portance nulle ab du profil pur, c'est-à-diresans braquage, serait alors considérable et dé- passerait' notablement l'inuidenoe de portance maxima, de sorte que la composante de portance Cz qui se confond en ce moment avec la force de rotation, serait très faible, d'où. l'impossibilité ou tout au moins l'extrême difficulté de démarrer:
Au contraire, le double braquage du beo et de l'aileron (fig. 17) a pour effet d'incliner sensiblement sur le vent (confondu avec l'arbre du moulin) la corde de portanoe nul- le orientée maintenant selon a'b';
et, par conséquent, il di- minue d'autant l'incidence, qui devient i', sensiblement moindre
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que i d'où il résulte que 14 dépassant l'angle de portance ma- xima sensiblement moins /que 1, ou bien même tombant au-dessous de cet angle de portance maxima, la composante devient C'z bien plus forte que Cz et, .pour un même calage de la partie centrale, constitue ainsi une force de rotation bien plus active que la précédente.
On voit ainsi l'extrême utilisé pour le démar- rage de la déformation du profil par le aoubie oraquage: il faut noter en passant que c'est le pied de la pale, c'est-à- dire la région la plus rapprochée de l'arDre, qui procure pour le démarrage les forces partielles de rotation les plus effi- caces, en raison de la réduction de l'incidence i' à des va- leurs pas trop excessives (en fait moindres que l'angle i' de la fig. 17); tandis que les portions voisines du bout de la pale fournissent des forces'partielles de-rotation pratique- ment inexistantes du fait de la grandeur excessive de l'inci- dence i" (figi 18) encore beauuoup trop forte en dépit du double braquage;
La présente explication donnée à l'occasion du démarrage fait comprendre que le double braquage du bec et de l'aileron sur la,partie centrale restée fixe, équivaut à une rotation fiotive de tout le profil qui serait égale à (i-i'), rotation dont on peut juger l'ampleur par la comparaison des figures 16 et 17 qui se rapportent à un même calage de la par- tie centrale fixe Ensuite, une fois le moulin démarré, la vitesse de rotation intervient pour modifier en grandeur et direotion la vitesse relative W et réduire 1'incidence i à une valeur qui va pouvoir tomber désormais au dessous de l'incidence de portance maxima.
Alors Cz et Cx (fig. 19 et fig. 20) fournissent des composantes de rotation M et N opposées, dont la diffé- renoe (U-N), qui est la force de rotation, atteint une valeur importante; Sous'l'effet de cette force, le moulin accélère sa rotation jusqu'à un certain régime n où il se stabilise
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tant que le vent reste lui-même constant.
Il y a lieu de re- marquer qu'on aura établi les caractéristiques de construc- tion en vue d'un résultat précis, par exemple en vue d'obte- nir pour ce régime normal, la puissance maxima, ce qui cor- respond à un angle 1 prédéterminé propre à la section consi- derée et peut-être assez fort, mais cependant inférieur à l'angle de portance maximal
Si alors, ce régime normal une fois atteint, le vent vient à croître (fig.2I), la vitesse relative qui était jusqu'ici W deviendra w' plus écartée de la corde actuelle de portance nulle ab, ce qui tendra à provoquer un accroissement de i vers i';
Si, ce qui peut arriver dans certains cas, 1 dépassait l'incidence de portance maxima, cz tendrait ainsi à diminuer en s'opposant alors à une accélération du régime, donc en exerçant une autorégulation partielle pour celles des sections qui comporteraient une incidence aussi importante.
En même temps, il est vrai, même avec le régime maintenu, la vitesse relative W', déjà accrue du simple fait de l'augmentation de V, exercera sur la surface de réglage 106 une action plus forte et par conséquentt tendra à amener le bec dans le vent (et oonourremment l'aileron en sens inver- se)donc à réduire l'angle d'incidence entre i' et i' cette compensation de la précédente tendance à l'accroissement de 1 a ainsi l'effet heureux de tempérer la brutalité d'action ré- sultant dtune brusque variation éventuelle du vent;
Mais cette étape, intermédiaire, qui peut-être même ne se réalisera pas, cédera'-(dans le cas où l'augmenta- tion de vitesse du vent serait durable, au moins provisoirement, au lieu d'être instantanée) - la place à une étape stabilisée par la nouvelle valeur du'vent v';
Cette étape stabilisée cor- respondant à une force vive du vent proportionnelle à v'3 au lieu de V3,'le moulin (s'il actionne une machine à couple Sensiblement constant) aura tendance à emballer jusqu'à un
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régime.nouveau n' tel que le rapport @/@ sera de l'ordre de (@/@)3 ce qui implique que l'accroissement relatif de la vites- se de rotation sera plus fort que l'accroissement relatif de la vitesse du vent (de l'ordre du triple);
Par suite, la nou- velle inoidenoe stabilisée i" sera plus faible non seulement que l'incidence intermédiaire i' mais même que l'incidence initiale i;
On voit ainsi qu'une augmentation du vent aura d'abord pour effet une tendance modérée à l'augmentation de l'incidence, destinée à se transformer en une tendance à la réduction de l'incidence, réduction d'incidence elle-même oon- oomittante d'une accélération du régime.
Ces alternances au- ront ' pour effet accessoire un amortissement de la tendance finale à l'accélération de régime qui, aidé d'ailleurs par l'inertie de la masse des pales du moulin, laissera largement le temps au dispositif de réglage d'agir sur le braquage du bec et de l'aileron vers la position adaptée à:. l'angle cor- reot I qui correspondra 'au maintien du régime n.
On peut citer à titre indicatif l'exemple d'un moulin adapté pour vent de 8, m/sec.au régime de 1/4 de tour/ sec. avec incidence de 7 au rayon r = &0 m. Si le vent stélê- ve à 9 m/sec:, il tendra momentanément à une incidence de 8 45' environ ; puis, à atteindre une puissance 1,42 fois la précé- dente au régime 0;367-sec; avec incidence 3 45' .environ.La puissance et le régime initiaux se maintiendront en ramenant l'incidence à 5 environ, soit une augmentation d'un peu plus de 2 , par braquage du Dec en arrière et de/l'aileron en avant Avec le profil de cet exemple,le braquage de l'aileron serait de l'ordre de 5 (fig.20);
La manoeuvre réalisant ce braquege se comprend immédiatement par. la fig. 24 où les traits pleins représentent les positions initiales (vent V), et les pointillés les posi- tions finales (vent V plus fort),
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Bien entendu, ce maintien du régime par vent se- cru implique qu'on sacrifie le surplus de puissance inclus dans ce vent plus fort:
Le fonctionnement du système dans le cas de baisse du vent s'expliquerait de manière toute semblable Toutefois, si le rendement au régime normal par vent de base est optimum, il sera forcément impossible de le maintenir quand le vent faiblira, puisqu'alors l'énergie fournie, et donc aussi l'énergie rendue,-est inférieure à la précédente.
Pour pouvoir maintenir le régime, il faudra qu'on ait consenti un rendement moindre pour le vent de base V que pour le vent le plus faible V' Dans ce cas, la correction d'incidence s'effectuera en sens inverse de la correction par vent accru, c'est-à-dire en abattant le bec vers l'avant, mouvement qui résultera du mollissement de la poussée du vent sur la plaque 106 ;
Moyennant des réglages appropriés, modifiant au besoin les proportions des longueurs des diverses pièces de la tringlerie ou leurs angles mutuels, ces jeux de braquege permettraient d'autres résultais qu'on peut éventuellement rechercher, par exemple certaines variations du régime liées aux variations du vent par des relations fixées d'avance, en particulier, l'exploitation partielle ou totale du surplus de puissance disponible quand le vent dépasse la vitesse de base. Au besoin, on pourrait intercaler dans le système de la tringlerie des cames permettant:
la réalisation plus fafi- le ou plus stricte des relations.fixées d'avancer
On peut encore doser, ou même' inverser,oes ré- sultats en.modifiant le moment de l'action du vent sur, la pla- que de commande 106, susceptible à cet effet de pivoter sur.son axe 129;
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La fig. 25 montre la Plaque en plein travers agissant pour pousser les tiges 108 et i09 en vue ae relever le bec en arrière; La fig. 26 la montre en position de neu- tralisation où elle n'a aucune action:
La fig. 27 la montre en plein travers agissant pour tirer les tiges 108 et 109 en vue d'abaisser le bec en avant:
Les diverses mises en position de la plaqua 106 pourraient d'ailleurs être commandées à volonté d'un poste extê- rieur à la pale .de moulin, par exemple un poste à terre, grâce 'à des renvois appropriées
La forme de réalisation décrite plus haut pour la commande des parties.. articulées 102 et 103 de la pale par la surface de réglage mobile 106 peut être encore perfection- née, soit comme il vient d'être expliqué au moyen des fig.
25, 26, 27, soit par des moyens permettant de régler le calage de la surface mobile 106 par rapport au levier 108, ce, qui modi- fie la longueur de la tringlerie et modifie, pour un vent don- né, les valeurs des angles-de braquage du bord d'attaque 102 et de l'aileron 103, soit par des dispositifs inspirés de ces deux modes de moyens, suivant la fig: 7, ce résultat est obte- nu en articulant la surface 106 sur la bielle 109 par un levier ooudé 113, 113", dont le bras 115*'peut être solidarisé à l'aide d'une goupille 114 avec un oras 115 solidaire de la surface 106 et présentant plusieurs,trous 116 pour cette goupille.
Selon qu'on utilise l'un ou l'autretrou l'angle de calage de la surface 106 par rapport à la transmission se trou- ve modifié. Ce dispositif peut d'ailleurs être remplaoé par un tendeur réglable, représenté fig. 7bss, monté entre la surface 106 et le point d'articulation du levier 113' avec la bielle 109.
Dans l'exemple décrit, la commande est oonti- nue, c'est-à-dire que ppur un même sens. le déplacement de la surface mobile 106, le braquage des parties mobiles 102 et
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103 varie toujours dons le même sens. 1:t petIt:t WMr toute- fois intérêt dama certains cas, par exemple quand l'angle d'at- taque est aux environs de l'angle de portance maxima, à ce que le sens de braquage l'inverse.
Ce résultat est obtenu par un calage convenable de la surface 105 par rapport à la transmis- sion 108, 109 ainsi,qu'on le voit en figure 8, dans laquelle, pour une augmentation du vent au-delà, de la valeur correspon- dant à la position 106', 108', 109 102', la variation de l'angle de braquage du bec 102 (et de l'aileron 103) change de sens après avoir atteint une position limite 102';
Un dernier perfectionnement concerne un ensem- ble de deux hélices, identiques ou non, tournant en sens Inverse et un engrenage multiplicateur permettant d'entraîner aveo un tel aéromoteur à faible vitessede rotation (par exemple 15 tours-minute) une génératrice électrique de type normal tour- nant par exemple à 1500 t/ming en réalisant ainsi une très forte multiplication à l'aide d'un dispositif d'un poids et d'un encombrement assez faibles pour être admissibles.
A cet effet, l'invention prévoit d'utiliser deux hélices co-axiales tournant en sens inverses l'une de l'autre et entraînant res- pectivement deux organes d'un train d'engrenage multiplica- teur epicyloïdel dont l'organe mené est accouplé à la gégé- ratrioe; Suivant la l'orme de réalisation représentée en fig.
10, les deux hélices entrainent en sens inverses deux couron- nes 117, 119 montées folles sur l'arbre de sortie, ou arbre mené 119, de l'engranage, La couronne 118 est soljdaire d'un tambour 120 qui porte un ou plusieurs satellites 121 qui sert en prise, d'une part, avec une denture intérieure 122 de la couronne 117 et, d'autre part, avec un pignon 123 calé sur l'arbre mené 119.
Des dentures extérieures coniques 124, 125- des couronnes 117, Ils sont de préférence en prise toutes les
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deux avec un pignon compensateur 126 monté l'ou sur un tourillon 'fixe 127 monté sur le carter 128, disposition qui a pour effet de rendre rigoureusement égales'et opposées les vitesses de rotation de ces deux couronnes entrainées par les hélices: cet ensemble de deux hélices tournant en sens
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inverse8s'oriente automatiquement sous l'action du vent;
L'on peut réaliser par exemple;
avec des di- mensions pratiques, une multiplication de 30 à 35 par ce système, en même temps qu'on peut réduire au tiers les ef - forts sur les dents en plaçant trois satellites,
Il suffit alors d'un dernier engrenage supplé- mentaire pour atteindre la multiplication 1500/15 100, et
15 cela dans d'excellentes conditions pratiques cette transmission par engrenages est utilisa- ble sur les bateaux pour la commande commune, en sens inverses, des deux hélices latérales:
Elle aurait de plus l'avantage -d'aider aux virages en faisant tourner systématiquement l'une des deux hélices latérales plus vite que l'autre, cela en agissant par un sevo-moteur sur le pignon de compensation qui, cette fois, ne serait plus fixe mais tournerait sous l'effet du servo-moteur à une vitesse appropriée au virage voulu;
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Les Présents* P Er:tectiOnner4elits trouveraient une avantageuse application dans leur adaptation aux pales d'héli- ces d'avions ,en vue de modifier leur pas soit au départ, soif en coure de vole', Et de même aux pales d'hélicoptères ou de gi- roplanes ,où cette déformation serait tout particulièrement uti- le pour le maintien ou le rétablissement de la stabilité par le dosage de l'action de l'air dans tel secteur .que l'on vou- dra du cercle balayée
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Les Pales d'hélice munies de ces perfectionne- ments et du suivant peuvent, comme il est connu,
être artisulêes sur le moyeux
Un dernier perfectionnement a pour objet de supprimer les effets nuisibles de la force centrifuge sur le dispositif palpeur du vent, En effet, la position prise par celui-ci dépend non seulement de l'action du vent sur lui, mais également de celle de la force centrifugea
CB perfectionnement consiste à annuler l'ac- tion de la force centrifuge sur le palpeur en lui associant une masse mobile égale à la sienne et recevant un effort centrifuge égal et opposé à celui que reçoit le palpeur lui- même;Ainsi l'effort centrifuge et l'effort compensateur s'annuleront sur le palpeurs suivant la :
L'orme de réalisation de ce perfec- tionnement représentée en fig. 28 à 30 la partie fixe de pale 130,solidaire du moyeu, est pourvue d'un élément de bord de fuite 131 articulé. Le braquage de ce bord de fuite est commandé par un palpeur de vent relatif 132 constitué par un aileron à surface gaucne monté en girouette sur un axe 133, tenu à l'avant du bord d'attaque et parallèlement à sa direction moyenne, par deux montants 134-135. on voit sur la fig. 29, qui est une section schématique, transversale à la pale 130, par le plan XXIX de la fig. 25, que.: la giroueite Imitait unpangle i avec la direction I H de portance nulle.
C'est cet angle i qui est l'angle d'attaque au vent relatif; ses variations, ou des valseurs qui leur sont reliées, par exemple les variations de l'angle E B H dont tourne la girouette, sont employées à commander le braquage au Dard ae fuite 131 par toute trans- mission appropriée, directe, ou avec interposition de servo- moteur de puissance, éventuellement avec interposition de cames interchangeables pour modifier la loi de braquage4
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Toutefois, pour que la commande soit correcte il ne faut pas que l'orientation de la girouette 132 dépende de l'effort' d'orientation dû à la force centrifuge du fait que'-,'-: l'axe 133, parallèle au bord d'attaque de la pale 130, n'est pas exactement perpendiculaire au moyeu de l'hélice.
Pour y remédier, on dispose (fig. 30), par exemple à l'inté- rieur de la pale 130, un deuxième'axe 136 parallèle à celui 133 de la girouette; ces deux axes portent deux doigts, ou deux secteurs, parallèles, 137, 138, réunis par un câble 139; l'axe 136 porte une masse 140 disposée par rapport à lui en position symétrique de celle. du centre de gravité 141 du palpeur 132 par rapport à son axe 133 et d'un poids égal à celui du palpeur: 'Les moments de rotation dus à la,force centrifuge sur le pal- peur et sur sa masse d'équilibrage sont'égaux et de sens con- traires; la.girouette est donc,soustraite à cet effort d'orien- tation de la force oentrifuge et sa direction donne exaotement celle du vent relatif.