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"Perfectionnemtns .aux aéronefs à voilures tournantes".
Le fuselage de tous les appareils aéronautiques ou "aéronefs" qui montent, descendant et voyagent moyennant des voilures ou, en général, des surfaces portantes tournantes à transmission mécani- que, supporte une réaction qui devra être compensée par un couple opposé ou autiopel
Dans de nombrexubélicoptères ou aéronefs à voilures tournan- tes sur axe plus ou moins vertical, l'anticouple est obenu grâce à un petit rotor à axe horizontal, actionné mécaniquement par la
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transmission du moteur de Il' appareil, le plus souvent un moteur à pistons.
Ce système a beaucoup d'inconvénients, entre autre une perte de la puissance utilisée pour l'anticouple mécanique, le rotor anticouple, travaillant sous le flux de rotor du sustentation, donne naissance à des vibrations dans le fuselage, les commandes exigent l'emploi simultané'des pieds et des mains, la manoeuvre horizontale n'est pas symétrique dans les deux sens.
Notre invention emploie, au lieu de ce rotor, un jet de gaz, c'est à dire un anticouple de réaction, conjugenvec des gouvernes de direction, et un contrôle automatique du jet, celui-ci prove- nant du moteur de l'appareil - une turbine à gaz - , ce qui com- porte un progrès évident.!
Le nouveau dispositif, contrôle les trois formes de vol des aérodynes à voilures tournantes;
le vol en hélicoptère classique, c'est à dire, sustensin et propulsion intégrale par le rotor et manoeuvre avec un anticouple - dans ce cas l'effet latéral du jet de gaz de la turbine - ,' le vol en gyrodine, ou vol partageant la .propulsion.. entre le rotor et la poussée du jet, que l'on fait échapper dans le sens longitudinal du fuselage, et, finalement, le vol en'autogire ou la descente en autorotation, sans impulsion motrice.
Parmi les avantages de l'invention, par rapport au système classique, on peut citer : à puissance et poids égaux, un gain approximatif de 20 Km/h de vitesse maximum; à puissance mi- nimum, la vitesse de croisière augmente de près de 10 Km/h; l'ex- trémité du fuselage est moins lourde, par la suppression de 1 an- ticouple'mécanique; il y a dans le rotor de sustentation une mê me puissance quel que soit le sens de la manoeuvre horizontale; simplicité de construction ; réduction de vibrations dans le fuse- lage
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Ce mémoire décrit une réalisation de l'invention. dans les dessins annexés
La figure 1 montre,en projection horizontale, l'extrémité du fuselage d'un hélicoptère muni de l'anticouple à réaction et les gouvernes de direction objet de cette invention.
La figure 2 donne le détail des volets dans'la position qu'ils ont lorsque la gouverne de direction est placée parallène à l'axe longitudinal du fuselage
La figure 3 montre comment sont placés les volets automati- ques quand le jet de gaz est totalement dirigé dans le sens de l'axe longitudinal du fuselage.
Les trois dessins sont schématiques. Leurs divers éléments n' ont pas de proportions normales pour mieux faire remarquer cer- tains détails nécessaires dans les explications qui suivent.
Le système propulseur de l'hélicoptère objet de cette des- cription est une turbine à gaz tournant à 30,000 tours/minute avec un réducteur de vitesse, pour réduire celle-ci à 360 tours/ minute sur l' axe du rotor de sustension
Les gaz d'échappement'de la turbine sont conduits vers. la tuyère 1, placée à 1'arrière du fuselage, comme on le voit sur la figure 1. L'extrémité de la tuyère est coudée, finissant par une sortie 3 qui' dirige le jet dans le sens du couple, c'est à dire, dans une direction perpendiculaire à la première, dans un plan horizontal.
Le coude 2 de la tuyère présente sur-sa surface externe une fenêtre 4-5, et en face de celle-ci deux groupes de volets 6-7 et 8-9 pivotants sur des axe verticaux, ou a peu près, selon la si- tuation de l'hélicoptère.
Lorsque les volets sont placés comme le montre la figure 1, les volets de gauche 6 et 8 empêchent les gaz de sortir par la fenêtre 4-5. Les gaz continuent alors leur parcours par le coude
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et leur réaction sur celui-ci produit 1'anticuple d'équilibra- ge ou de manoeuvre. Ces circonstance s ont lieu quand, au démar- rage, l'hélicoptère n'a pas de vitesse de translation, ou quand, à la volonté du pilote, la machine se trouve en vol à point fixe*
Le groupe des volets 6-7 est articulé au bout 10 d'un levier ayant à l'extrémité du bras le plus long une calotte 11 creuse faisant face à l'avancement.
Cette cuillière"rest dans une position donnée (ou position d'inaction) avec le volet 6 fermant dans son front la fenêtre 4-5, par l'action d'un ressort 12 taré convenablement. Nous appelons "automatique" ce groupe de volets 6-7.
Le groupe des volets 8-9 (volets *commandés,,) est conju- gué au moyen d'une liaison mécanique 15-15 avec la commande for- mée par deux gouvernails 13 et 14 d'axe vertical, commandé 15' par le palonnier du pilote.
Lorsque celui-ci opère en un sens donné, les gouvernails 13 et 14 Pivotent jusque à un maximum de 15 , à peu près, dans le sens correspondant, et les volets 9 et 8, 'pivotant en même temps, laissent plus ou .Mins ouverte la section 5 de la fenêtre 4-5, d'âpres la figure.2. Ce dispositif sert pour graduer à volonté la grandeur de l'anticouple de réaction'produit par le jet de gaz, en laissant échapper une partie de celui-ci, en plus ou moins grande quantité, par l'extrémité de l'axe du fuselage. On obtient, ainsi, une manoeuvre directionnelle efficace, même si l'hélicoptère n'a presque pas de vitesse de translation,quand les commandes xérodynaque ne sont pas encore entrées en jeu.
Quand.la vitesse de translation de l'hélicoptère atteint une certaine valeur-80 kg/h dans l'exemple considéré; conjointement avec le ressort 12, la résistance de la cuillère, par l'intermé- diaire du levier et d'autres liaisons, fait pivoter les volets 6-7 jusqu'à la position de la figure 3. Grâce à cette action ' aérodynamique, le vol én gyrodine de la machine commence.
Le ro0-
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tor cesse d'assurer à lui seul la propulsion de l'appareil et la contribue poussée du jet de gaz/à l'augmentation de la vitesse de tansla tion, '
Dans ces circonstances, les gaz sortant par l'extrémité 5 de l'axe longitudinal, l'appareil progresse avec une vitesse suf fisante pour que la réaction des gouvernes 13 et 14 soit effica- ce, et la commande de direction est parfaitement contrôlée uni- quemont avec ledites gouvernes; donc la manoeuvre est pareille à celle des gouvernes d'un avion normal.
Les gouvernes sont utilisées de 'la même façon lorsque la turbine est arrêté pour descendre en autogire.
Enfin, pour le "quick stop" ou arrêt rapide, on coupe brus- quement les gaz et on cabre le disque du rotor pour présenter ce lui-ci sur le flux horizontal de l'air. Dans le cas d'un hélico tètre ordinaire, le pilote devrait effctuer en même temps l'arrêt de 1'anticouple mécanique, le couple du moteur ayant disparu. bans le nouveau système telle manoeuvre supplémentaire n'existe pas, car en même temps que la turbine est arrêté 1'anticouple produit par le, gaz d'échappement cesse.
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L'ensemble', du dispositif mobile de l'invention est donc coin- Posé de trois éléments : a) les gouvernes 13 et 14; b) les volets 8-9 commandés, et c) les volets 6-7 automatiques. Les deux pre- miers éléments étant conjuguée entre eux et reliés au palinier au pilote par une liaison mécanique. Le troisième c) opère par action aérodynamique d'après la vitesse de, translation de 1'aé Todyne et fini par laisser hors dicuit les volets commandés, dans ce cas:l'action des gouvernes continue.
La nouvelles dispositif assure le contrôle complet en direc- tion de l'aéronef quel que soit le cas de vol qu'il réalise; ce qui serait suffisant pour considérer l'intention comme un pas trè important dans le perfectionnement des aéronefs,à voilures tour-
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nantes..
La réalisation décrite dans les lignes précédentes n'est pas limitative; il existe d'autres solutions ou d'autres formes d'é- léments qui rentrent dans le cadre des nouvelles caractéristiques essentielles,
R E V E N I C CATIONS.
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1. perfectionnements aux aéronefs à voilures tournantes ca ractérisés en ce qu'ils comprennent l'utilisation automatique ou non du jet de gaz d'une turbine de propulsion de l'appareil, ou d'un autre élément approprié, en combinaison ou non avec des moyens résistants.ordinaires, comme gouvernails, pour compenser les réactions du fuselage engendrées par l'entraînement du rotor, et pour accomplir les évolutions de directionpour différente cas de vols, tels que hélicoptère, autogire, gyrodine...