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PERFECTIONNEMENTS. AUX MOYENS POUR LANCER LES AVIONS ET AUTRES ENGINS
VOLANTS.
L'invention est relative au lancement des avions., des projectiles commandés à distance et d'autres engins volants, spécialement (mais non exclusivement) des avions et engins semblables propulsés par un système à réaction.
Les développements modernes, en construction aéronautique, ont amené de tels perfectionnements dans les formes de fuselage et d'aile que, de toutes les forces de traînée qu'affronte un avion en vol, celles qui ont le plus d'importance lors des régimes de vitesse élevés., à savoir la résis- tance de frottement et la traînée de compressibilité, ont été réduites à un point tel que leur somme'est inférieure aux forces de trainée qui ont leur effet le plus grand au décollage et aux basses vitesses de vol, c'est-à-dire l'inertie, le frottement au sol et la traînée induite.
Un tel développement a affecté profondément la question de l'in- stallation de puissance dun avion, puisque on comprendra que la poussée néces- saire pour propulser 1-'avion aux vitesses élevées n'est pas suffisante pour vaincre les forces de traînée au décpllage et à vitesse-tasse.
L'économie exige que la grandeur et le poids du groupe propulseur soient déterminésautant que possible, en fonction de la traînée à vitesse élevée; cest un but qui peut être atteint en prévoyant une réalisation quelconque du groupe propulseur auxiliaire dont la seule fonction est de fournir une aide lors du.décollage.
Trois méthodes alternatives sont connues pour l'assitace au dé- collage,à savoir (a) un dispositif auxiliaire emporté dans ou par l'avion
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(b) un dispositif de catapultage (c) le chariot ou trolley de lancement auto-propulsé.
De ces trois alternatives, la première augmente sensiblement le poids de décollage et peut empiéter sérieusement sur l'espace précieux dans l'avion, sauf si l'on envisage des complications structurelles et mécani- ques qui se substituent aux inconvénients susdits. La deuxième méthode sup- pose une accélération horizontale de l'avion lancé, d'un ordre de grandeur excédant celui qui peut être toléré pour le'trafic civil à passagers. La troisième méthode n'a jamais été développée au delà d'un stade expérimental imparfait, probablement parce que la nécessité ne s'en est jamais sérieuse- ment fait sentir jusqu'ici.
La présente invention a pour but de prévoir une réalisation de système de lancement utilisant le chariot ou trolley auto-propulsé, et les moyens par lesquels elle peut être mise à effet; grâce à cette réalisa- tion, il sera possible de retirer le maximum d'avantages de la réduction de la traînée aux vitesses élevées, rendue possible grâce aux développements modernes dans la construction des formes de fuselage et d'aile, et d'obte- nir certains autres avantages comme il sera spécifié ci-après.
Suivant la présente invention, un avion est lancé d'un chariot mobile qui est propulsé par réaction ou autre système. On prévoit des moyens grâce auxquels l'avion est monté sur le chariot avec entière liberté de pren- dre sa position de vol et de se maintenir sur son montage jusqu'à ce que le chariot ait atteint une vitesse suffisante pour permettre aux ailes de l'a- vion de développer une poussée ascensionnelle dépassant le poids de l'avion d'une marge prédéterminée, lesdits moyens étant automatiquement déconnectés quant ladite poussée ascensionnelle en excès a été maintenue d'une manière continue pendant une période prédéterminée.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à prévoir des moyens par lesquels l'avion peut être supporté sur le chariot de lancement de fagon que son axe longitudinal reste dans le vent relatif.
De cette manière, il devient possible de réaliser chaque opéra- tion de lancement en toute sécurité, sans utilisation dans l'avion d'appareil auxiliaire pour le décollage, et avec la certitude que, lorsque l'avion est libéré du chariot de lancement, la poussée ascensionnelle en excès provoque- ra une accélération verticale qui libérera l'avion du chariot et lui permet- tra de monter à une hauteur à laquelle il peut voler sous sa propre puissance, sans risque de perte de vtesse ou, si le dispositif de propulsion était dé- fectueux d'une manière quelconque, de fournir une possibilité d'attérrissage dans les limites de l'aérodrome.
Du fait de l'arrangement suivant lequel le moment de libération de l'avion est retardé pendant une période prédéterminée, le dispositif de déconnexion automatique est assuré de ne pas être affecté par des coups de vent passagers.
Une réalisation préférée de l'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élé- vation longitudinale d'un chariot de lancement, avec un avion dans la posi- tion de décollage, et la figure 2 est une'vue en élévation frontale du même ensemble. La figure 3 est une vue en plan du chariot seul.
Le chariot de lanchement montré aux dessins consiste en un trol- ley monté sur roues qui se placent sur les rails d'une voie traversant l'aé- rodrome, l'avion étant supporté sur le trolley avec liberté entière de prendre sa position de vol. Le trolley comprend deux longerons tubulaires longitudinaux 10 et 11 qui sont reliés par des éléments transversaux espacés 12, 13 et 14. Chaque longeron de ce type est pourvu, aux environs de chacune de ses extrémités, de paliers convenables pour l'axe d'une rené 15 de support à boudin, grâce à de telles roues, -le trolley peut rouler sur les rails 16,
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16 de la voie, comme montré à la figure 2. Des carters pour les roues 15 sont désignés par 17, 17.
Le membre transversal arrière 14 comprend un logement pour l'ap- pareil de propulsion par réaction dont 4 tubes à jets de propulsion sont désignés par les références 18, 18 etc;, un moyen peut être prévu grâce au- quel l'alimentation en carburant vers l'appareil à jets est automatiquement coupée et le dispositif de freinage automatiquement amené à fonctionner quand l'avion décolle, par exemple, par le fonctionnement d'un mécanisme à déclenchement, qui est actionné quand les dispositifs de connexion ou d'amarrage, dont il est question ci-après, sont relâchés. En plus, la coupure de l'alimentation et le dispositif de freinage seront appliqués automatiquement quand le trolley a parcouru une distance prédéterminée et approche de l'autre extrémité de sa voie de roulement.
L'avion, qui est désigné aux figures 1 et 2 par le numéro de référence 19, est supporté par une membrure comprenant une colonne 20 pla- cée au-dessus d'un double tringlage parallèle monté à pivotement sur le chariot de manière que ladite colonne 20 puisse être déplacée entre la position de décollage, montrée à la figure 1 en traits pleins, et la posi- tion de repos ou d'entretien représentée en traits mixtes, et vice versa, sans déranger la position de l'avion.
Ledit tringlage comprend deux élé- ments tubulaires 21 et 22, qui pivotent à leurs extrémités respectives au- tour de l'extrémité supérieure de la colonne 20 et autour des points de support 23 et 24 sur le dessus des longerons 10 et.11, ce tringlage comprend en outre deux autres barres 25 et 26, qui pivotent à leurs: extrémités respec- tives autour de l'extrémité inférieure dé la colonne 20 et autour du mem- bre transversal 27.
Le point de support de l'avion sur la colonne 20 est désigné par 28, le fuselage présentant une cavité intérieure (non représentée) dans laquelle le sommet de la colonne 20 est introduit. Pour assurer que l'avion ne soit pas dévié de la position correcte de décollage, au moment de sa li- bération,ou du fait d'un moment de tangage positif dû à la traînée aéro- dynamique, du fait de l'inertie de l'avion quand.le chariot se déplace, la disposition constructive du montage de support de l'avion est telle que ledit point de support est placé aussi près que possible à la même hauteur que le centre de gravité de l'avion, par lequel passera la force horizonta- le résultante due à la traînée.
De ce fait, des couples dus aux forces ho- rizontales extérieures agissant sur l'avion sont rendus négligeables, en comparaison des moments de tangage importants qui sont provoqués par les forces verticales agissant sur le fuselage et les ailes.
Du fait que le support de l'avion est concentré en un seul point, l'avion est libre de tourner autour d'un axe vertical passant par ou près de son centre de gravité, de sorte que, dans le cas d'un décollage par vent de côté, l'avion prend automatiquement une position dans laquelle le plan vertical contenant son axe longitudinal se -trouve dans le vent relatif.
Le dispositif de fixation pouvant être déconnecté, par lequel l'avion est accroché sur le trolley pendant la course de lancement jusqu'au moment où les conditions de décollage en sécurité sont assurées, peut être semblable à celui décrit dans la demande de brevet belge du 28 février 1951 dont la spécification comprend une description d'un tel dispositif dans son application au présent système de lancement.
Les freins peuvent comporter des sabots 29 disposés de manière à être pressés contre les faces latérales des rails 16 et, si nécessaire, en peut prévoir des griffes 30 qui embrassent les têtes des rails et peuvent glisser le long de ceux-ci lorsque le chariot se déplace, de manière à réa- liser aussi un moyen sur d'empêcher le chariot de quitter la voie.
D'autres avantages découlant de ce système perfectionné de lan- cement consistent en ce qu'il permet de supprimer, dans l'avion, le poids et l'espace requis par un dispositif de décollage auxiliaire, avec une rédue-
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tion correspondante de poids d'un groupe propulseur et du réservoir à car- burant nécessaire pour ce dernier, dont la puissance! sera limitée à celle qui est nécessaire-pour..les vols à vitesses élevées ; un autre avantage con- siste encore en ce que la courte longueur de la voie de roulement requise et la possibilité d'utiliser une seule voie semblable pour le décollage par toutes conditions de temps rendent à la fois possible d'utiliser des pis- tes distinctes pour l'atterrissage et, de ce fait, de doubler la capacité de trafic des aérodromes habituels existants.
Si nécessaire, un chariot de lancement tel que celui qui est décrit ici, peut être utilisé pour observer et mesurer les caractéristiques aérodynamiques d'un avion dans des conditions se rapprochant beaucoup plus de celles rencontrées en vol réel qu'il n'est possible de le faire dans l'ha- bituel tunnel aérodynamique d'essai et sans les désavantages, par exemple une turbulence du courant ou flux d'air, et àutres inconvénients, qui sont caractéristiques de ce système d'essai.
Dans ce but, il est uniquement nécessaire de prévoir, conjointement avec le dispositif d'amarrage par lequel l'avion est connecté d'une manière amovible au trolley, des moyens pouvant empêcher le fonctionnement du mécanisme de libération de l'avion quand la vitesse du chariot atteint la valeur critique à laquelle les for- ces de poussée ascensionnelle en excès développées sur les ailes seraient normalement suffisantes pour permettre le début du lancement effectif.
Des exemples de tels moyens empêchant la libération de l'avion sont décrits dans la demande de brevet belge du 28 février 1951. On comprendra donc que la seule contrainte exercée sur l'avion, quand le chariot de lancement est utilisé de cette façon, est celle qui empêche le mouvement vertical de l'a- vion pour son décollage; comme on l'a signalé ci-avant, la manière suivante laquelle l'avion est monté sur le chariot donne, audit avion, complète li- berté de prendre la position de vol par mouvement autour de ses axes OY et OX (par exemple, respectivement en cas de tangage et de roulis) et de tour- ner autour de son axe OZ pour s'orienter dans le vent relatif, quelle que soit la direction de ce dernier.
Cela permet aussi, en utilisation des dyna- momètres et/ou d'autres instruments adéquats, de mesurer la réaction de lavion aux degrés choisis de déflexion ou dérive des organes de commande à différentes vitesses, dans les limites des possibilités du chariot de lance- ment.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour le lancement des avions, comprenant un cha- riot capable d'être propulsé le long d'une piste de décollage, des moyens sur ledit chariot pour supporter un avion avec entière liberté pour ce dernier de prendre sa position de vol, des moyens amarrant l'avion sur le- dit montage jusqu'à ce que la force de poussée ascensionnelle développée sur les ailes de l'avion par le flux ou courant d'air dû au mouvement du chariot dépasse le poids de l'avion au décollage, d'une certaine marge, les- dits moyens étant prévus pour libérer l'avion automatiquement lorsque ladi- te poussée ascensionnelle en excès a été maintenue d'une manière continue pendant une période prédéterminée.