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La présente.invention est relative à un dispositif de traînée ou cône -ancre aérodynamique et a plus particulièrement pour objet un corps de forme annulaire engendrant une traînée, dont une réalisation caractéris- tique constitue un cane-ancre du type parachute, qui sera décrit comme par- tie constitutive d'un appareil de ravitaillement en vol pour engins volants, à titre d'exemple d'exécution préférée de l'invention, L'emploi d'un cône- ancre ou ancre pour le ravitaillement en vol est né de la nécessité de dis- poser d'une dispositif à traînée, sur un raccord de ravitaillement fixé à l'extrémité d'un tuyau souple tiré par un avion-citerne ou ravitailleur, afin de maintenir ledit tuyau en position horizontale.
Pour un avion sui- vant l'avion-citerne et équipé de 1''appareil de ravitaillement connu sous le nom de "sonde" (probe), une telle position facilite les manoeuvres per- mettant le contact et l'accouplement avec le raccord de ravitaillement, le ravitaillement proprement dit, puis la séparation d'avec le raccord.
On utilise à l'heure actuelle deux types principaux d'appareils- ravitailleurs, le type à élément rigide ou à "tige volante" (flying boom) et le type à "sonde et ancre" (probe and drogue). Le dispositif à élément rigide a fait l'objet d'une mise au point poussée et est largement utilisé, surtout par l'aviation militaire américaine. Globalement, les éléments rigi- des sont des tubes, quelquefois extensibles, qui ont en général des gouver- nes voisines de l'extrémité portant le raccord, au moyen desquelles un opé- rateur, situé dans l'avion ravitailleur, peut guider l'élément rigide (boom) par rapport à l'avion ravitaillé, jusqu'à ce que l'accouplement soit réali- sé.
Bien que toute liaison entre des avions en vol soit, par elle-même, dangereuse, les pilotes peuvent tirer un grand parti du dispositif à élément rigide et c'est ce qui s'est produit effectivemento Toutefois, ce système présente divers inconvénients, dangereux par nature et qui en limitent l'em- ploi. Tout d'abord, la liaison une fois faite établit un lien pratiquement rigide entre deux avions pilotés séparément. Des variations de l'altitude de vol des deux appareils ainsi reliés exercent sur eux une contrainte con- sidérable, ainsi que sur les éléments de liaison.
Si l'avion ravitaillé est un chasseur, il peut échapper au contrôle de son pilote en raison des mouvements du ravitailleur, plus gros que luio Si la liaison est établie en- tre des appareils plus importants, l'élément rigide peut être arraché et les pièces de raccordement coincées avec, pour conséquence; des fuites dange- reuses de combustible.
De plus, les vitesses élevées des avions à réaction modernes ne peuvent être soutenues par un avion-citerne à élément rigide en raison des traînées anormales provoquées par 1 élément et par les commandes connexes, traînées qui affectent le pilotage de l'avion-citerne et engendrent des remous dangereux en avant de l'avion ravi taillée Bans le ravitaillement par tige rigide, un avion à réaction doit réduire sa vitesse presque jusqu' à la limite critique de perte -le vitesse, ce qui augmente la tension du pi- lote de l'appareil ravitaillé et rend plus difficile un pilotage stable pendant la liaison et le ravitaillement.
Le système par sonde et tuyau à ancre (drogue and probe hose sys- tem) présente en lui-même une souplesse et une simplicité qui éliminent pratiquement les inconvénients du système à tige rigide et permet aux appa- reils ravitailleurs et ravitaillés de conserver une plus grande liberté ré- ciproque de mouvement. Mais un tuyau souple traîné par un avion aura, à certains moments, une tendance à "fouetter" et,pour cette raison, un dispo- sitif stabilisateur est nécessaire. Le raccord traîné doit résister au mou- vement vers l'avant de la sonde et c'est pourquoi un dispositif à résistan- ce aérodynamique doit être fixé à l'extrémité du tuyau soupleo Pour facili- ter le contact et l'accouplement de l'avion ravitaillé, un repère avec moyens pour le guidage dans le raccord de l'embout de l'avion ravitaillé doit être prévu à l'extrémité du tuyau.
Ces dispositifs assurant la stabilité et la
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traînée ainsi que le repérage et le guidage de la sonde sont nécessairement des organes rigides tels que des éléments en forme d'entonnoir ou de cône fixés à un raccord, à l'extrémité d'un tuyau.
Des exemples de ces organes rigides sont représentés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2692102 déposé le 31 mars 19500
On trouvera dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2582609 déposé le 30 mars 1949 un exemple de cône-ancre complexe "paravane" com- portant une cage pour le guidage de la sonde formée d'éléments aérodynamiquee, à caractéristiques de traînée très faibles ou négligeableso
Une ancre en forme de cône remplit son rôle aux faibles vitesses, en raison des facteurs aérodynamiques, mais devient extrêmement instable et cesse d'être satisfaisante dès.que la vitesse cesse d'être modérée= On estime que les facteurs suivants sont les causes de cette instabilité.
Le raccord, qui est relativement volumineux, provoque une traînée dont le centre de pression est pratiquement au milieu de la longueur du raccord. Un c8ne, placé sur le raccord, crée une traînée supplémentaire ayant un centre de pression situé approximativement au tiers de la distance séparant le bord d'attaque du cône de son bord de fuiteo Le centre de pression résultant (désigné ci-après par c.p.) du raccord et du cône se trouve donc approxima- tivement à la jonction du raccord et du cône, nettement vers 1 avant de 1' ensemble de l'ancré. Un tel emplacement provoque un état d'instabilité qui s'accroît avec la vitesse, et les embardées ou les tendences aux embardées qui affectent l'ancre se trouvent amplifiées et cette dernière en constitue une conséquence un "objectif" instable, ondulant et cahotant,
qu'un appa- reil à ravitailler est presse dans l'impossibilité d'atteindre.,
Un autre facteur, qui rend le cône incompatible avec les grandes vitesses est constitué par la forme de son sillageo A mesure que le courant d'air "libre" approche du cône et commence à diverger, l'air subit une accélération.
Il en résulte que l'air s'écoule à partir du bord de fuite du cône avec une vitesse relativement grandeoA l'intérieur du cône et immé- diatement derrière lui est une zone de basse pression où l'air a une vites- se négligeable et où la vitesse de l'air peut changer de senso Le cylindre d'air à grande vitesse qui passe derrière le cône coopère avec le vide intérieur et, en raison de l'effet de Bernouilli, crée derrière le cone une zone de haute turbulenceo
Ces caractéristiques aérodynamiques d'une ancre conique ont deux effets principaux en ce qui concerne les tentatives, pour un avion à ravitailler, d'engager et d'accoupler une sonde dans le cône et le raccord de l'extrémité du tuyau souple.
Le premier peut être appelé un effet "d'af- folement" du cône, qui est essentiellement une conséquence de l'instabilité de l'ancre en raison de l'approche de la sonde. Lorsque l'avion à ravitail- ler, avec sa sonde en saillie, approche du cône, un front de pression ( ou masse d'air à forte pression) se trouvant en avant dudit avion passe dans la turbulence de traînée du cône, créant une pression relativement forte derrière celui-ci et augmentant la turbulence de l'air dans son voisinage Le cône "flotte" et danse juste devant la sonde, constituant un objectif in- saisissableo Un second effet est celui du "ballottement" (buffeting)
que doit supporter l'appareil à ravitailler lorsqu'il! se déplace dans la tur- bulence de traînée du côneo
Un autre aspect critiquable de 1 ancre du type rigide est son coefficient de traînée constant et élevé du à un angle de traînée du tuyau de plus en plus aplati à mesure que la vitesse augmentée Lorsque cet angle s'ouvre, le cône vient se placer de plus en plus directement dans le silla- ge de l'avion-citerne et il s'ensuit que l'appareil à ravitailler doit éga- lement voler dans le dit sillage pour effectuer son accouplement, position
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extrêmement pénibleo
La présente invention a pour objet une ancre qui soit capable d'un fonctionnement satisfaisant dans une large gamme de vitesses, y compris les grandes vitesses,
suffisamment stable, moins susceptible d'affolement (excitation) et qui crée un sillage moins turbulent, pour diminuer efficace- ment toute tendance à "ballotter" l'appareil à ravitailler. Les facteurs sui- vants sont considérés comme très importantso L'ancre doit nécessairement exer- cer une traction suffisante sur le raccord pour maintenir une partie traînan- te du tuyau en position pratiquement horizontale, bien que l'angle total de traînée du tuyau ne doive pas tendre vers un angle plate L'ancre doit être capable de réduire sa propre surface de traînée lorsque la vitesse augmente, afin qu'une trop forte traction ne s'exerce pas sur le tuyau de remplissa- ge et les éléments conjugués de l'avion-citerne.
Une autre caractéristique souhaitable est la facilité de manipulation de l'ancre pendant son extrac- tion hors de l'avion-citerne et son mouvement de retour dans celui-ci.
Les avantages suivants sont obtenus du fait des traits caractéris- tiques du nouveau dispositifs' à traînéeo
La stabilité est obtenue en placant le corps qui produit la traî- née assez en avant du raccord récepteur et en le faisant supporter, à par- tir dudit corps, par des bras étroits et espacés n'exerçant qu'un faible ef- fet de traînée sur l'ensembleo Les dessins représentent le dispositif de traînée, dans son mode d'exécution préféré, sous'la forme d'un parachute pliant de forme annulaire, dont les bords du côté de la périphérie extérieu- re et du côté de la cheminée, sont fixés à plusieurs bras-supports, oblongs et légèrement flexibles, s'étendant à partir du raccord récepteur.
Pour fa- ciliter la présente description, le c.p. de traînée de la voilure du para- chute peut être considéré comme un point placé au centre de l'anneau consti- tué par la voilure et à la demi-profondeur de celle-cio Le c.p. de traînée de la voilure est donc placé, approximativement, au bord de fuite de l'ensem- ble de l'ancre En rendant aérodynamique l'enveloppe du raccord, son c.p. de traînée se déplace vers l'arrière et la traînée aura tendance à diminuer l'effet principal de traînée de l'ensemble ancre-raccord étant assuré par le parachute et l'emplacement du c.p. résultant de l'ancre et du raccord se trouvant pratiquement à l'intérieur de la zone annulaire définie par le pa- rachute.
La force de traînée et son c.p. se trouvant nettement vers l'arriè- re, on obtient une ancre extrêmement stableo
Une voilure de parachute de forme annulaire portée par plusieurs bras-supports divergents fournit un excellent objectif à viser par l'appareil ravitaillé. Les bras divergents guident la sonde pour qu'elle s'engage dans le raccord récepteur et ils permettent également à l'air de s'écouler avec une vitesse qui est pratiquement celle de l'air "libre" à travers la vas- te ouverture centrale de la voilureo Le courant central d'air libre et le courant extérieur par rapport à la voilure annulaire ne reçoivent qu'une accélération relativement faible de l'ancre suivant l'invention, par compa- raison avec l'accélération reçue par un courant d'air passant le long d'an- cres rigides, telles qu'un cône,
de telle sorte que la zone se trouvant der- rière la voilure annulaire est beaucoup moins turbulente que la zone arrière d'une ancre conique. En raison de la continuité relative de la zone d'air "libre" en arrière de cette ancre annulaire déportée vers l'arrière, l'effet d'"affolement" diminuera sensiblement et pourra même être supprimé et le "ballottement" de l'avion à ravitailler sera négligeable ou nul, puisque le sillage occasionné par l'écoulement de l'air au centre de l'anneau sera re- lativement faible.
Les résultats d'essais en vol dont on dispose montrent que l'affolement et le ballotement ont pratiquement disparuo
Grâce au montage articulé des bras-supports de la voilure du para-
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chute sur le raccord récepteur, la voilure peut prendre la forme la plus avantageuse au point de vue de la traînée aérodynamique pour les diverses vitesses de vol et peut aussi se replier pendant que l'ensemble s'efface.
Un autre avantage réside dans le fait que l'on peut utiliser des voilures de différentes surfaces avec les mêmes bras, pour produire des caractéristi- ques de traînée différentes aux différentes vitesses. Que des bras-supports soient ou non montés pivotants, une voilure annulaire, même fixe, déportée à l'arrière du raccord récepteur avec des bras disposés suivant'les géné- ratrices d'un cône, permet d'obtenir le résultat recherché, c'est-à-dire un "affolement" moindre, une meilleure stabilité dans un plus grand intervalle de vitesses, moins de ballottement de l'appareil ravitaillé, tout en fournis- sant encore pour la visée un objectif de forme annulaire.
La voilure peut être faite de tout matériau léger capable de résister à une forte tractiono Elle peut être faite en une matière tissée, telle que le "Nylon", le "Duplon" ou en toile métallique plus ou moins perméable, ou bien encore en métal ou en un autre matériau léger connu ;
peut être pliante afin de permettre d' utiliser les avantages des bras articuléso
L'invention vise essentiellement des perfectionnements destinés à augmenter l'efficacité de l'ancré et à réaliser une ancre s'adaptant à des conditions d'utilisation plus variéeso On a prévu une voilure de para- chute, à usage général, entièrement nouvelle et qui, dans le cas présent, pourrait être appelée "voilure du type à fente et surface portante annulaires" comportant trois anneaux concentriques annulaires, le nombre préféré de fen- tes dans la voilure étant de deuxo
Deux types de parachutes à utilisation générale qui ne doivent pas être confondus? avec la présente voilure sont actuellement connus, sa- voir : le parachute à surface portante et le parachute à fente annulaire.
Pour éviter une confusion entre ces deux parachutes bien connus, on insis- tera sur le fait que le parachute à fente annulaire utilise un système de cordes flexibles qui ne peut fonctionner que si toute la voilure et le systè- me de suspension sont enveloppés dans un sac destiné au déploiementoLes di- mensions dela cheminée, dansle parachute à fente annulaire, ont toujours été limitées à environ 0,5% de la surface totale de la voilure, pour assurer un fonctionnement efficace et correct, alors que la nouvelle voilure suivant l'invention fonctionne très convenablement avec une surface de cheminée de l'ordre de 47% de la surface projetée.Le mode de fonctionnement de la voilu- re à fente annulaire est nettement différent, en raison du fait que la con- centration des efforts sur la voilure augmente de la périphérie vers le haut,
la plue grande concentration se trouvant dans le quart ou le,tiers supérieur de la surface de la voilure, tandis que, dans le cas de la voilure à fente et surface portante annulaires suivant l'invention,la plus grande partie de la force ascensionnelle totale est engendrée par le ou lespanneaux centraux, les panneaux intérieur et extérieur donnant lieu, sur la section de la voilu- re annulaire, à des champs variables de pression, de manière à donner sa for- me à la voilure sous la charge aérodynamique.
Le parachute, du second type connu, comporte une voilure du type à surface portante définie comme une portion de sphère déterminée par deux plans parallèles et en projection ayant la forme d'une assiette circulaire avec un petit diamètre correspondant à la cheminée, la section de la surfa- ce portante étant ainsi d'une envergure infinie.
La cheminée a une section de l'ordre de 40 à 50% de la surface totale.Le système de suspension est semblable à celui du type à fente annulaire, à cette différence près que les suspentes, de diamètre plus petit, sont fixées aux cordes de diamètre ex- térieur à des distances variables, sous la périphérie de la voilureo Bien que la voilure à surface portante et la voilure à fente et surface portante annulaires suivant l'invention soient toutes deux de véritables voilures an-
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nulaires, l'effet de traînée de la voilure à surface portante dépend de la continuité avec laquelle une section de surface portante se trouve soumise à la charge dynamique et de l'agencement des suspentes en fonction de la forme et de l'intervalle de vitesse critique,
tandis que la voilure à fen- te et surface portante annulaires suivant l'invention dépend du panneau annulaire central ou, s'il en existe plus d'un seul, des panneaux centraux, en ce qui concerne l'effet principal de traînée, les panneaux annulaires extérieur et intérieur assurant la forme sous la charge aérodynamique en engendrant des vecteurs de tension radiaux et opposés qui maintiennent le -ou les panneaux centraux pratiquement dans une direction normale à l'écou- lement de l'air. La voilure à fente et surface portante annulaires a un pro- fil de traînée commandé par les caractéristiques aérodynamiques des panneaux annulaires intérieur et extérieur, tous deux ayant un profil de surface por- tante d'envergure infinie, commandant un panneau annulaire médian (ou des panneaux)
disposé à peu près normalement par rapport au courant d'airo Cette voilure a été établie de façon à assurer une bonne stabilité avec un coef- ficient de traînée relativement bas aux grandes vitesseso
Comme sa forme dynamique change avec l'accroissement de la vites- se, présentant en fait une surface d'assiette moins plate, la surface de résistance aérodynamique décroît et la courbe de la traînée totale en fonc- tion du nombre de Mach ressemble davantage à une courbe intermédiaire entre une courbe exponentielle et une ligne droite qu'à une courbe purement expo- nentielle résultant d'une surface de résistance aérodynamique constante,
Les liaisons entre les bras et la voilure sont été aménagées de façon à fournir un support articulé plus rigide et aussi à faciliter le dé- montage et le remplacement de la voilure ;
undispositif perfectionné limi- tant les déplacements angulaires des bras intérieurs et facilement démontable a été incorporé aux bras-supports; un nouvel agencement d'articulation pour le bras-support et des moyens associés de fixation à une osssature consti- tuent différents éléments de l'invention décrite ci-après en détailo
La présente invention est ainsi caractérisée comme suit : elle se propose de réaliser un dispositif nouveau d'ancre ayant un profil stable de traînée avec un sillage de turbulente réduite; il est prévu un élément annulaire de traînée, déporté vers l'ar- rière et attaché à un support par des bras flexibles ; l'élément annulaire de traînée est repliable et les bras flexibles sont reliés au support par articulation;
le dispositif de traînée est combiné. avec un raccord de tuyau de ravitaillement et l'élément annulaire de traînée est disposé derrière le raccord et fixé à lui, les bras flexibles, à faible traînée, servant d'ossature de guidage pour diriger une sonde, prévue pour faire saillie à travers l'élément de traînée et pour pénétrer dans le raccord; le dispositif de traînée comporte une voilure de parachute de confi- guration annulaire, fixée aux bras-supports flexibles articulés sur une os- sature, de manière à permettre des déformations de la configuration de la di- te voilure aux diverses vitesses et à permettre au dispositif de traînée d'être replié pour former un paquet allongé compact; il est prévu un nouveau mode de fixation des bras-supports du dispositif de traînée à parachute sur un support;
l'ensemble réalisé suivant l'invention peut être fixé rapidement et facilement et permet le démontage et le remplacement partiel des bras-sup- ports et des éléments d'articulation et est destiné à être utilisé sur des dispositifs tels que le raccord récepteur d'un tuyau souple de ravitaillement en vol; un dispositif d'amarrage est fixé aux bras-supports flexibles du dispositif de traînée à parachute pour assurer un support résistant et
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maintenir les bras dans une position divergente déterminée, sous les effets dynamiques auxquels ils sont soumis en cours de fonctionnement;
il est prévu un câble d'amarrage perfectionné, coopérant séparé- ment avec les bras-supports intérieurs du dispositif de traînée à parachute pour maintenir un espacement convenable entre les bras, conjointement avec une divergence convenable des bras-supports intérieurs pendant le fonction- nement en traînée; il est prévu une nouvelle voilure à fente et surface portante annulaires, disposée de façon a être facilement attachée aux bras-supports, cette voilure ayant des propriétés aérodynamiques telles qu'elle assure le maintien d'une position ouverte stable dans les conditions les plus cvaria- bles de vitesse par rapport à l'air.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figo 1 est une vue latérale en coupe, avec arrachement partiel, d'une forme d'ancré suivant l'invention et d'un mode de fixation de l'ancre sur un raccord récepteur d'un tuyau souple de ravitaillement en vol; la fig. 2 est une vue en perspective représentant l'ancre de la fig. 1 en position active de traînée; la figa 3 est une vue en perspective, en partie schématique, mon- trant comment l'ancre peut être maintenue au repos sur un avion; la figo 4 est une coupe latérale partielle montrant des détails d'une variante de dispositif de fixation de l'ancre sur un raccord récep- teur;
la figo 5 est une vue latérale, avec arrachement partiel et en coupe, d'une variante d'ancre, la plus grande partie des bras-supports étant enlevée, pour plus de clarté, et comportant un câble d'amarrage combiné avec les bras-supports intérieurs ou arrière; cette vue montrant aussi com- ment des voilures de dimensions différentes peuvent être, à volonté, montées sur les mêmes bras-supports; la fig. 6 est une vue détaillée agrandie représentant une articula- tion utilisée dans la construction de la figo 5; la figo 7 est une coupe détaillée agrandie selon la ligne 7-7 de la fig. 5, représentant une pince de retenue pour un amarrage auxiliaire; la figo 8 est une coupe détaillée d'une douille de connexion utili- sée avec un amarrage du type à chaîne;
la figo 9 est une vue, en partie arrachée, du côté droit de la fig. 5, la voilure étant retirée, et montrant la disposition des bras-supports intérieurs et extérieurs ; la figo 10 est une vue détaillée agrandie représentant les arti- culations et la liaison articulée des bras-supports; la fig. 11 est une vue agrandie, partiellement arrachée, montrant des détails de l'extrémité voilure de l'un des bras-supports intérieurs et de son fonctionnement combiné avec le câble d'amarrage et avec la boucle d'at- tache de voilure; la fig. 12 est une vue d'une partie d'un type préféré de voilure à fente et surface portante annulaires, montrant le mode de renforcement, de couture et de fixation des boucles;
la fig. 13 est une vue en coupe selon la ligne 13-13 de la figo12
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et représentant les plis renforcés des panneaux de voilure; la figo 14 est une vue schématique de la voilure représentant la forme aérodynamique prise en cours de fonctionnement; la figo 15'est une (photographie en soufflerie d'une ancre cons- truite selon le mode d'exécution de la fig. 1, utilisant une voilure à fente et surface portante annulaires, vue montrant la forme dynamique prise pour une vitesse par rapport à l'air de 296 noeuds au niveau de la mer;
la fig. 16 est une vue photographique d'une ancre construite con- formément au mode d'exécution dela fig. 5, placé verticalement, pour mon- trer la divergence des bras-supports ainsi que la forme de la voilure annu- laire à fentes, les dits bras étant divergents et dans des conditions stati- ques ; la figo 17 est une variante de tube pour le logement de l'ancre pliée et rentrée; la fig 18 représente un avion à ravitailler se préparant à in- troduire sa sonde dans une ancre et un raccord récepteur; les figsa 19 et 20 correspondent aux figso 6 et 9 et représentent une variante de construction annulaire à fentes, prévue pour faciliter la fi- xation des bras-supports de l'ancre sur le raccord récepteur ou structure de support;
la figo 21 est une vue en bout représentant un autre mode d'exé- cution d'un ensemble pour l'articulation de bras-support, les bras étant en- levés; la figo 22 est une coupe détaillée représentant l'anneau de la fig. 21, monté sur un raccord, les bras-supports de voilure étant fixes ; la figo 23 est une vue latérale explosée des trois anneaux princi- paux et des deux anneaux de blocage de l'ensemble à anneau d'articulation représenté sur les figso 21 et 220 - ANCRE -
La figo 1 représente une forme de construction comportant l'an- cre suivant 1'.invention;
on voit sur cette figure un tuyau souple 11 de ra- vitaillement, traîné par un avion et relié par son extrémité de fuite, au moyen d'un raccord flexible 12, à un mécanisme d'accouplement récepteur, dé- signé globalement par la référence 14. Le mécanisme d'accouplement 14 ou raccord porte, au voisinage de son extrémité avant 15, une série de pattes courtes 16, réparties périphériquement et munies d'axes 17, lesquels suppor- tent plusieurs bras-supports 18 de voilure, ces bras étant disposés, lors- que l'ancre est en position active, sensiblement suivant un cône, ainsi qu' on peut le voir sur la figurée L'élément d'accouplement de la sonde peut ê- tre, par exemple, celui décrit dans le brevet précité n 2692.102.
L'extré- mité arrière 19 du raccord 14 comporte une cavité 20 adaptée pour recevoir et verrouiller une sonde (non représentée) d'un avion à ravitaillero Une série d'axes 21 sont fixés au raccord 14 suivant la périphérie de la cavité 20, au moyen desquels un groupe de bras-supports de voilure 22 sont arti- culés, lesdits bras servant aussi de guide-sonde.
Les bras 22 présentent un épaulement 23 adjacent à leur extrémité articulée et adapté pour s'appliquer contre une surface d'accouplement 24, de façon à limiter leur rotation vers l'antérieur', autour des axes 21, pour qu'ils soient, en fonctionnement, situés les uns par rapport aux autres les génératrices d'un cône concentrique à ce- lui formé par le groupe avant des bras-supports 180
Les bras avant 18 et les bras arrière 22 sont de préférence faits en un matériau rigide bien qu'élastique, pour présenter une légère flexibili-
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@@té pendant les variations brusques de chargée Parmi les matériaux adéquats, il faut citer les métaux à bonne élasticité et les fibres de verre agglomé- rées et mouléeso En outre,
les bras de ces deux jeux sont de préférence de section générale rectangulaire ou ovale de façon à être soumis au moment de flexionle pius faible possible en fonctionnement et à présenter de bonnes qualités aérodynamiques. Les bras arrière 22, qui servent de supports et de guides, sont formés,comme le montre la figure, de façon qu'un de leurs bords soit contigu à la surface intérieure de la cavité 20.Les extrémités extérieures 25 et 26 des bras-supports 18 et 22 sont fixées par des attaches 27 à une voilure annulaire 28 de parachute. On peut utiliser, au lieu de ces attaches, des cordes ou d'autres dispositifs spéciaux d'un type bien connu des spécialistes.
Les attaches 27 sont de préférence montées articu- lées sur les bras 18 et 22 de telle sorte gie la voilure annulaire 28 puisse être convenablement repliée, pour le stockage.
Dans certains types de montage de l'ancré, il peut être souhaita- ble d'éliminer les épaulements 23 qui s appliquent contre les surfaces 24 pour limiter le mouvement de pivotement vers l'extérieur des bras arriè- re 22 et de lés remplacer par un câble, semblable au câble 116 de la fig- 5 reliant entre elles les extrémités 25 des bras 22. Si on le désire, un câble semblable peut être employé pour réunir les extrémités 25 du bras-support 18.
Il est également possible de conférer aux bords de la voilure 28 une ré- sistance à la traction suffisante pour qu'ils servent de moyen limitant la rotation vers l'extérieur des bras 18 et 220 En utilisant un tel câble ou un fort rebord périphérique de voilure, il est possible de limiter effectivement l'espacement entre les extrémités extérieures 26 des bras intérieurs 22 et d' éliminer la contrainte appliquée au raccord 1°par les épaulements de butée 23.
La voilure annulaire 28 est de préférence, mais non nécessaire- ment, faite en un type poreux de matériau pour parachute, par exemple en un tissu de "Nylon"o Le tissu utilisé peut être un matériau convenable quel- conque. Les tissus à mailles métalliques sont envisagés pour 1 application de la présente invention comme dispositif de traînée derrière un appareil à réaction, ce qui supprime le risque de brûler la voilure. Celle-ci peut être faite de diverses bandes de tissu, ou en un tissu présentant divers trous de nature spéciale ou d'ouvertures d'air, ainsi qu'on le décrira ci- après en détail, afon de faire varier dans une certaine mesure les carac- téristiques d'emploi de l'ancre.
La fonction essentielle de la voilure 28 est d'assurer une traî- née stable lorsque l'ancre est en position active. Quand 1 air en mouvement relatif emplit la voilure, il lui donne par expansion une forme annulaire en écartant les bras-supports 18 et 22 et en les disposant les uns par rap- port aux autres suivant les génératrices d'un cône comme on le voit aux fige 1 et 2.
Dans la position divergente limite, les bras arrière (in- térieurs) 22 réalisent une ossature qui peut recevoir et diriger une son- de d'un appareil à ravitailler, dans la cavité 20 du raccord 140 Pour cette raison, les bras 22 sont de préférence assez rapprochés les uns des autres, la distance séparant des bras 22 adjacents, en un point quelconque de la sur- face conique déterminée par les bras 22, étant suffisamment inférieure au diamètre de la sonde en cours de pénétration pour que cette dernière ne passe pas entre deux bras voisins ou ne se coince pas entre eux.
Les bras-supports 18 avant (ou extérieurs) et la voilure 28 servent à écarter les bras-supports arrière 22 de leur position limite indiquée ci- dessus, et pour cette raison, peuvent être définis comme des moyens desti- nés à déployer les bras 22 pendant le fonctionnement de l'ancre La voilure 28, telle que représentée, joue un rôle secondaire dans le système de ravi- taillement. Etant de dimensions relativement grandes, elle peut être traitée
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avec un matériau réfléchissant et être éclairée facilement, de nuit, au moyen de divers phares pour faciliter le ravitaillement de nuito Elle peut également être traitée avec diverses teintures luminescentes ou fluo- rescentes dans le même buto Ayant une forme annulaire, elle est, de par sa nature,
un excellent objectif de visée pour l'appareil à ravitaillero
Le raccord et l'ancré peuvent être facilement retirée hors du sil- lage. Lorsque cette opération a lieu, les bras 18 se replient autour des axes 17 contre la partie extérieure du raccord 14 et les bras 22 se logent entre les bras 18, en se repliant les uns vers les autreso Lorsque le mé- canisme décrit s'est ainsi effacé, la voilure 28 s'efface et se replie der- rière les bras 18, ou encore peut être repliée à la main et placée dans les bras 220
Le mécanisme tout entier peut être effacé et rentré dans un dis- positif tubulaire placé à l'intérieur du fuselage de l'avion dans une aile ou un logement auxiliaire tel qu'une coquille portée sous une aileo Dans ce cas,
les bras18 et 22 sont automatiquement repliés par contact avec les bords profilés de l'ouverture du tubeo La voilure 28 est automatiquement repliée lorsque les bras sont ,pliés et elle est disposée en arrière des extrémités 25 et 26 des bras 18 et 220
La construction escamotable préférée de l'invention est parti- culièrement avantageuse* en raison de la facilité avec laquelle elle peut être repliée, rentrée et mise à l'abri. En utilisant l'ancre escamotable, il est possible de remplacer les bottiers usuels, avec leurs fermetures qui doivent être mécaniquement ouvertes et fermées au détriment des carac- téristiques aérodynamiques d'un appareil ravitailleur, par un petit tube cylindrique, contenant l'ancre et qui est logé à l'intérieur de l'appareil.
Un tel cylindre n'a pas besoin d'élément de fermeture et occupe un volume relativement réduito
L'effacement et la fermture automatique de l'ancre sont repré- sentés à la fige 3. Une ancre 30, du type de la figo 1, est représentée en position repliée à l'intérieur d'un petit cylindre 31 fixé sur un fuse- lage 32 d'un avion 40, de façon que l'extrémité ouverte 33 du cylindre corresponde à une ouverture relativement petite du fond du fuselage.
L'au- . tre extrémité 34 du cylindre 31 est également ouverb.-- de telle sorte qu' un tuyau souple 11, attaché à l'ancré 30 puisse être convenablement fixé sur un rouleau 36, afin d'être déroulé ou enroulée ,Un éjecteur 37 d'ancré comporte un bras 38 dont une prtie terminale 39 s'engage dans l'extrémité avant du raccord récepteur lorsque celui-ci est rentré dans le cylindre 310 L'éjecteur peut être soumis à l'action d'un ressort, lorsque le raccord 14 s'engage au moment où le tuyau est enroulé ou bien encore peut être action- né hyrauliquement par un servo-moteur et utilisé pour provoquer la sortie de l'ancre 30 hors du cylindre 31 à travers l'extrémité ouverte 33,
lorsque l'on désire obtenir la mise en place de 1 ancre dans sa position de "remor- quage"., Lorsque l'éjecteur 37 projette l'ancré 30 à une courte distance au- delà du fond 32 du fuselage, l'air passant le long de l'appareil agit sur elle, provoquant l'ouverture du parachute . et exerçant sur le tube souple un effort de traînée qui l'amène par traction jusqu'à une position horizon- tale.
La fig. 4 montre des:variantes de ferrures destinées à une ancre analogue à celle représentée à la figo 1. Les pattes 16, portant les axes 17, sont fixées à un anneau 50, rotatif à l'intérieur d'une gorge annulaire 51 du raccord 12. Les axes 21, au lieu d'être fixés directement au raccord 14, sont fixés à un anneau 52 comportant un rebord saillant 53. Le rebord 53 est maintenu dans une gorge 54 du bord arrière du raccord 14 par un orga- ne annulaire séparable, fixé par exemple au moyen de vis au corps du raccord.
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D'autres détails de la construction de 1 ancre utilisée avec les ferrures représentées sur la figo 4 sont identiques aux détails de la construction de la figo 1
L'avantage des ferrures de la figo 4 sur celles précédemment dé- crites, provient du fait que, avec cette variante, la voilure 28 peut tour- ner, dans le cas où elle subit l'action de divers courants d'air exerçant un couple, sans transmettre de couple du fait de cette rotation au tuyau 11, donc sans provoquer de contraintes indésirables dans ledit tuyau.
Un second mode d'exécution de l'ancré qui permet une fixation très commode de celle-ci sur son support, en plus d'autres modifications, est représenté aux figso 5-11. L'ancré 60, pour faciliter la description mais sans que cette caractéristique soit limitative, est représentée fixée à un raccord 62 de ravitaillement en vol, pratiquement identique à celui décrit dans la fige 8 du brevet n 2692.012 susmentionnéo Il est évident que 1 ancre peut être fixée à un raccord récepteur quelconque ou autre corps nécessi- tant un dispositif de traînée aérodynamique et, si nécessaire, on peut uti- liser des éléments de montage adéquatso
Il est préférable, mais non nécessaire, de donner à l'enveloppe extérieure 64 du raccord 62 un contour tel que celui offert par la partie inférieure 66 du raccord de la fig.
5. afin qu'il présente à l'air un pro- fil aérodynamique, ce qui diminue la traînée et déplace le centre de pres- sion de traînée du raccord 62 vers l'arrière, ce qui donne une meilleure sta- bilitéo L'extrémité arrière du raccord 62 est pourvue d'une ouverture 68 de réception en forme d'entonnoir, qui peut recevoir et guider une sonde (non représentée), de telle sorte que celle-ci vienne se placer et s'accou- pler à l'intérieur du raccord, 'de la manière usuelleoLa périphérie de l'ouverture 68 du raccord classique 62 comporte un rebord annulaire radial @ @ @ @ 70,
utilisé normalement dans les ancres usuelles comme bride de fixation pour un corps rigide d'ancré tronconique ou en forme d'en- tonnoiro Qomme le montrent les figso 9 et 10, plusieurs trous 72 sont percés à travers la bride, et périphériquement espacéso
Des ferrures 74 d'articulation pour les bras-supports (figo 6) sont des ferrures indépendantes formant fourchettes et comportant un gou- jon fileté 76 qui fait saillie sur leur base et elles font partie du pré- sent mode d'exécution de l'ancré suivant l'invention, bien que différentes de celles représentées sur les figso 1-4. Des plaques latérales 78 de cha- que ferrure présentent deux jeux de trous égaux 80 et 82, qui permettent de fixer deux axes, comme on va le voir.
Plusieurs ferrures 74, dont le nombre est égal à celui des trous 72 du rebord 70 sont disposées à la pé- riphérie de celui-ci, leur goujon 76 traversant les trous 72 et faisant sail- lie vers l'avant du raccord 62. Un support annulaire 84 est disposé sur la face avant du rebord 70, de façon à être traversé par les extrémités sail- lantes des goujons 76, et des écrous 86, sur lesdites extrémités, fixent solidement les ferrures 74 et le support 84 au rebord 70.
Le bord intérieur 88 de chaque ferrure 74 peut avoir une forme conjuguée avec la surface cy= lindriquè du bord 90 du raccord, de façon à maintenir effectivement la fer- rure 74 de telle sorte que les plaques latérales 78 soient pratiquement pa- rallèles à un plan passant par l'axe du raccord récepteur et traversant entre les deux plaques, bien que la position radiale des ferrures 74 dispo- sées périphériquement soit également assurée par deux bagues 92 et 94 de blo- cage qui passent respectivement à travers les jeux extérieur et intérieur de trous 80 et 82, dans toutes les ferrures 74.
Comme les bagues 92 et 94 passent à travers chaque ferrure 74,on a prévu, entre les plaques latérales 78 de chaque ferrure, un support extérieur et intérieur de pivot. Comme le montre la figo 9 une ferrure 74
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sur deux supports de façon articulée un bras-support extérieur 96 entre ses plaques latérales 78 sur la bague 92 et chaque ferrure 74 supporte, de façon articulée, un bras-support intérieur 98, entre ses plaques latérales, sur la bague 94. Toutes les ferrures 74 ainsi que les bras 96 et 98 sont enfilées sur les bagues fendues 92 et 94, avant la fixation des ferrures au rebord 70, et des goupilles 99, placées dans des trous prévus dans les extrémités des bagues 92 et 94, fixent celles-ci par rapport aux ferrures.
Tous les bras 96 et 98 sont ainsi articulés de façon à pouvoir être rap- prochés ou éloignés de l'axe du raccord 62, la position active limite voulue étant pratiquement celle représentée à la figo 5,et la position inac- tive repliée, étant celle où les deux jeux de bras, intérieur et extérieur, sont pratiquement parallèles à l'axe du raccord.
Tous les bras-supports sont faits de préférence en un matériau rigide bien que flexible, présentant une section transversale, 100, aérodynamique, profilée aux extrémités extérieu- res 102 et 104, de section pratiquement rectangulaire pour accroître la ré- sistanceo Les extrémités extérieures 102 et 104 forment chape de façon à présmeter deux fentes, respectivement 106 et 108, et un galet ou élément cylindrique d'écartement 110 est fixé dans chaque fente par une goupille amovible 112 (figo 11'), de façon à réaliser des organes de fixation détacha- bles pour les boucles d'une voilure de parachute, ainsi qu'on le verra ci- après en détail.
La voilure 114 est représentée schématiquement en trait mix- te sur la fig.5, la ligne 114' montrant comment une voilure de plus grande surfacé peut être utilisée sans changer les bras-supports lorsque les vites- ses par rapport à l'air, pendant le ravitaillement, sont prévues comme devant être relativement faibleso
Lorsque l'ancre est utilisée sur un raccord récepteur, comme indi- qué sur le dessin, les bras-supports intérieures 98 servent de guide en for- me d'entonnoir pour faciliter l'entrée de la sonde dans l'ouverture 68 du raccorde Pour cette raison, les bras intérieurs 98 sont relativement rappro- chés de telle sorte que l'extrémité d'introduction de la sonde ne puisse pas passer entre des bras voisins ou se coîner entre deux bras,
mais se trouve effectivement guidée vers le raccorda Pour permettre un déplacement angulai- re limité vers l'extérieur, pour réaliser un support et assurer unespacement uniforme entre les bras divergents intérieurs 98, les fentes 108 des extré- mités 104 ont une profondeur suffisantepour recevoir un sable formant cein- ture ou câble d'amarrage 116, de préférence flexible et du type utilisé en aviationLe câble 116 forme une boucle fermée et oomporte plusieurs douil- les Il'8 à flasques, fixées à la presse, par soudure ou de toute autre ma- nière en des points régulièrement espacés, sur la périphérie de la boucle de eâble Chaque bras-support 98 reçoit une douille 118 à flasques, au fond de la fente 108, sous l'anneau de voilure.
Comme on le voit sur la figo 11, les flasques 120 des douilles 118 sont situés de part et d'autre de la fente 108 aux extrémité du bras 98, pour empêcher le déplacement latéral de la douille hors de sa position dans la fente et, quand 1 ancre est en position active, les bras 98 étant écar- tés, ils maintiennent l'espacement voulu entre les extrémités extérieures 104 des bras intérieurs adjacents 980 Si on le préfère, une ceinture ana- logue peut être utilisée avec les bras extérieurs 960 Cependant, la posi- tion divergente des bras extérieurs est assurée par la configuration aérody- namique de la voilure qui a, en fonction de la vitesse relative de 1 air et de 1 ancre, un profil transversal variable et, pour cette raison, le mouve- ment angulaire des bras extérieurs est, de préférence ,laissé libre,
sauf en ce qui concerne leur position qui résulte de l'action exercée par la voi- lureo
Indépendamment des actions aérodynamiques qui affectent la structu-
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re et la configuration de l'ancre, les bras de guidage, on le comprendra, doivent pouvoir résister à des poussées latérales relativement fortes, ré- sultant d'une mauvaise visée du pilote de l'avion à ravitailler.
'Pour des vitesses plus faibles par rapport à l'air, les faibles dimensions de la section des bras 98 de guidage de la sonde peuvent être augmentées pour résister à des contraintes latérales plus élevées, bien que, quand on atteint des vitesses plus fortes, la traînée aérodynamique résultant de bras de guidage trop lourds n'est pas souhaitableo En outre, de tels bras affectent l'écoulement de l'air à travers la portion axiale de l'ancre et, par con- séquent, les caractéristiques de fonctionnement de celle-ci.
Par conséquent, comme lemontrent les fige 5, 7 et 8, des éléments supplémentaires flexi- bles 121 formant ceinture peuvent être placés sur les bras 98, en un ou plusieurs points situés à une certaine distance des extrémités des braso Les ceintures 121 peuvent être construites en un matériau quelconque sus- ceptible de maintenir sous tension un anneau fixe, tel que le câble flexi- ble 116 ou la chaîne 1210 Quand on utilise la chaîne 121, celle-ci comporte de préférence des douilles spéciales 122 à flasques, placées à intervalles égaux le long de la chaîne.
Les douilles 122 sont disposées dans des en- coches 123 formées sur le bord extérieur des bras 98, et la chaîne 121 per- met ainsi un mouvement angulaire des bras 98 jusqu'à leur position limite d'éoartemént mais résiste à toutes les poussées latérales de la sonde, empê- chant celle-ci d'écarter les bras exagérément ou de les plier et de les dé- formera La chaîne est maintenue dans les encoches 123 par de petites attaches 124 goupillées sur les bras.
- VOILURE -
Le choix d'un dispositif de traînée du type annulaire, orienté vers l'arrière, est essentiel en ce qui concerne l'ancre suivant l'inven- tion et la forme préférée en est une voilure repliable en forme d'anneau.
Pour surmonter la tendance à l'écrasement partiel ou total, qui existait dans les parachutes annulaires du type déjà connu, on a mis au point une voilure d'un type nouveau à fente et surface portante annulaires qui cons- titue une caractéristique de l'invention. Bien que l'on puisse utiliser des voilures à surface portante, à ruban et autres, de ce type ancien, avec des résultats variables, comme ' élément de traînée de 1''ancre, on obtien- dra de beaucoup les meilleures résultats avec le type à fente et surface por- tante annulaires décrit ci-dessous.
La figo 12 représente une portion d'une voilure 114 d'ancre à fente et surface portante annulaires. L'exemple représenté de la voilure comporte trente six sections simples ou dix-huit sections trapézoïdales doubles 144, formées de trois sous-panneaux., d'une largeur radiale de 28 cm, comportant de fabrication deux fentes 146 et 148 et réunies par leurs li- sières non parallèles de façon à constituer un anneau composé de trois pan- neaux annulaires concentriques 150,152 et 154) séparés par des anneaux dis- continus fendus 146 et 1480 Le diamètre de la voilure prise comme exemple est d'environ 1,20 mètre, avec une surface totale de 0,07 m2.Des essais en soufflerie effectués avec cette voilure et le raccord récepteur ont indiqué une traînée totale de 630 kg pour un nombre de Mach de 0,
470 Ces valeurs donnent un CD de 0,588. En utilisant la surface efficace totale de 0,43 m , on obtient un C de 1,290 On estime que le C réel de cette voilure est probablement plus proche de 1,29 parce que l'effet de venturi des deux fentes 146 et 148 contribue à exercer un effet de sustentation sur les panneaux 150,152 et 154.
En outre;, le CDvarie avecla vitesse de l'air, à cause de la variation des angles d'attaque des panneaux annulaires intérieur et extérieur, quand la traînée du panneau central augmente ou di- minue
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On peut s'attendre2à ce qu'une réduction de la surface effective de la voilure jusqu'à 0,32 m environ, produise une traînée totale pour le raccord et la voilure d'environ 785 kg à 0,85 Mo Comme il est difficile d'établir la véritable surface projetée de traînée de la voilure, les valeurs sont nécessairement approximatives,, La charge ci-dessus de 785 kg est fondée sur une prudente estimation du diamètre de surface projetée de 89 cm;
ce- pendant, il existe une possibilité pour qu'un diamètre de 82 cm soit plus près du diamètre réel de surface projetée et,,dans ce cas, la traînée maximum à 0,85 M serait légèrement supérieure à 500 kgo
On a déjà fait remarquer que le matériau constituant la voilure peut être choisi parmi un certain nombre de matériaux, selon les conditions d'emploi prévues.
Si 1 on tient compte des diverses caractéristiques des tissus, on verra qu'on peut modifier l'action de la voilure en fonction de la porosité du tissuo Autrement dit, la voilure considérée à titre d'exem- ple peut être faite en un matériau tel que le "Nylon" de haute porosité, c'est-à-dire de l'ordre de 150-200, pour les opérations à grande vitesse, et en "Nyion" de faible porosité, par exemple de 50-90 quand on prévoit un fonctionnement à faible vitesse.
Les figs. 12 et 13 représentent une forme caractéristique de voi- lure 114 en "Nylon"o La lisière 156 est en tissu de "Nylon" relativement épais, fixé sur la périphérie du panneau extérieur 1500 Le long de la cou- ture radiale séparant deux panneaux trapézoïdaux 144 se trouve une pièce radiale double 158 en "Nylon".Si les panneaux trapézoïdaux 144 sont de cons- truction double, les pièces 158 sont également piquées au centre de chaque panneauo La cheminée, formée par la périphérie intérieure du panneau inté- rieur 154, est renforcée par un ruban 160 de "Nylon". Toutes les autres li- sières ,
le long des bords des panneaux annulaires sont en ruban 162 d'acé- tate de cellulose ou de "Nylon". Des cordes 164 et 166 de retenue des bras sont en "Nylon" tressé, sans âme, et sont fixées au côté inférieur de la voilure, le long de la lisière 156 et du ruban 160 par des piqûres en zig- zag 1680 La piqure 168 est interrompue chaque fois que la corde 166 tra- verse une pièce radiale 158 et elle est interrompue une fois sur deux lors- que la corde 164 de lisière périphérique traverse une pièce 158, au droit des boucles 170 de fixation des bras extérieurs pour chacune des autres piè- ?;
ces 158 le long de la lisisère périphérique 156 et au droit des boucles 172 de fixation des bras intérieurs pour chacune des pièces 158 le long de la lisière 160 de cheminéeo Un autre renforcement radial est prévu en- tre chaque boucle extérieure 170 et la boucle intérieure 172 correspondante, au moyen d'une longueur 174 de corde de "NYlon", tressé et sans âme, dont l'une des extrémités passe dans la boucle tressée 170, le long de son axe creux et en sort, comme on l'a indiqué en 1760 L'extrémité libre de la cor- de 174 est ensuite insérée dans son propre corps en 178 et passe par un court trajet jusqu'à une position indiquée en 179.
La corde est ensuite piquée sur la pièce radiale 1580 L'extrémité opposée de la corde 174 est tissée à tra- vers la boucle 172, revient sur elle-même et est piquée, de la même manière sur la pièce 1580 Toutes les ooutures sont renforcées par des piqures en zig- zag comme sur la figure 0 Afin de rendre la voilure plus grande ou plus pe- tite pour une même installation des bras de voilure, le diamètre intérieur de celle-ci doit être maintenu constant et la surface du tissu augmentée ou diminuée à partir de la périphérie extérieure
Le panneau central 152, dans la voilure représentée, est un pan- neau unique, mais on peut envisager dans les voilures plus grandes, deux ou plusieurs panneaux annulaires centraux, avec des panneaux intérieur et exté- rieur agrandis.
Le but à atteindre, au moyen de cette voilure annulaire à fente et à surface portante, est d'obtenir une charge de traînée plus for- te avec le panneau (ou panneaux) annulaire central pratiquement perpendiou-
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laire au courant d'air libre. Les panneaux extérieur et intérieur, respec- tivement 150 et 154, sont prévus principalement pour porter à un maximum la tension à la périphérie extérieure et à la périphérie intérieure de l'an- cres afin de maintenir, sous la charge, la forme divergente de l'ancre déployée, sans écrasement partiel,
et cela pour un large intervalle de vi- tesseo Les vecteurs radiaux de tension développés par les caractéristiques de surface portante des panneaux intérieur et extérieur doivent être d'une amplitude suffisante pour dépasser la force de traînée des panneaux centraux placés de façon pratiquement perpendiculaire;. Si on utilise un jeu de bras extérieurs 96 articulés librement,le profil transversal dynamique de la section de voilure (fig, 14), peut varier sous les charges dues aux vites- ses variables du courant d'air, jusqu'à ce qu'il existe un équilibre en- tre les vecteurs de traînée normaux et les vecteurs radiaux de tension, é- quilibre permettant à la voilure de conserver un profil qui ne tend pas à s'écraser.
De cette façon, les limites de vitesse critique de 1 ancre s'é- tendent sur un intervalle relativement large.
Les figso 15 et 16 sont des reproductions photographiques des deux principaux modes d'exécution de l'ancre suivant l'invention, tous deux comportant une voilure à fente et surface portante annulaires. Dans la fig.
15, l'ancre, avec une ossature de bras-supports conforme à celle de la figo 1, est montée dans un tunnel d'essai où règne une vitesse de 296 noeuds (niveau de la mer) et la voilure affecte, dans ces conditions, sa forme dy- namique, les panneaux annulaires extérieur et intérieur 150 et 154 présentant un profil circulaire caractéristique dû à leur forme de surface portante, d'où résulte une tension radiale maintenant le panneau 152 dans une posi- tion pratiquement perpendiculaire au courant d'airo La figo 14 représente la position ouverte statique de l'ancre avec sa voilure annulaire à fentes, les bras-supports et les éléments d'articulation étant conformes au mode d'exécution des figso 5-100
Dans la première partie de la présente description,
on a déjà mentionné brièvement les différences entre la voilure à fente et surface portante annulaires suivant l'invention et les deux types de parachute con- nus -antérieurement, à savoir le type à fentes annulaires et le type à sur- face portante. Les observations suivantes, plus détaillées, aideront à com- prendre les différences entre ces deux types de parachutée
La voilure à fentes annulaires est considérée comme étant fonda- mentalement une variante de voilure à ruban FIST. Son système de suspension est un ensemble de cordes flexibles qui oblige d'envelopper la voilure et ses suspentes dans un sac destiné au déploiement, si l'on veut que l'appa- reil fonctionne correctement, alors que la nouvelle voilure ici décrite ne nécessite aucun sac. La comparaison des dimensions de la cheminée mon- tre une grande différence.
La cheminée delà voilure à fentes annulaires a été limitée à environ 0,5% de la surface totale de voilure, cette cheminée étant surtout destinée à aider à l'ouverture de la voilure après sa sortie du sac A aucun moment de sa mise au point on n'a considéré comme possible de lui donner une surface de 30 à 40% ou plus, alors que la voilure annu- laire à fente et surface portante suivant l'invention a subi avec succès des essais en tunnel avec une surface de cheminée d'environ 47% de la sur- face totale de voilure et l'on pense qu'elle fonctionnera convenablement avec une surface représentant une proportion encore plus grande de la surface to- tale de la voilureo
La concentration de contrainte de la voilure du type à fente annu- laire augmente depuis la périphérie de la voilure jusqu'à la cheminée,
la concentration la plus forte se produisant dans le quart ou le tiers supérieur de la surface de la voilureoLes anneaux concentriques de la voilure sont con-
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çus pour présenter un angle d'attaque croissant depuis la périphérie de la voilure jusqu'à la cheminée. L'angle faible des panneaux de la périphérie, à certains moments, a pour résultat un battement indésirable des panneaux inférieurs qui réduit la surface efficace de traînée en prenant une posi- tion partiellement serrée (reefed). On utilise quelquefois des bandes sup- plémentaires formant poches pour améliorer les caractéristiques d'ouver- ture de la voilure à fente annulaire.
On peut dire que la somme de la traînée totale de la voilure à fente annulaire résulte d'un champ de pression constant, avec une masse d'air supplémentaire autour de la périphérie de voilure pour donner à bel- le-ci la forme dynamique voulueo Par contre, la nouvelle voilure suivant l'invention utilise des champs de haute et de basse pression sur l'anneau de voilure pour déterminer sa forme sous la charge aérodynamique, le plus fort pourcentage de la traînée totale étant engendré par le (ou les) pan- neau centrale Les caractéristiques d'ouverture, la traînée, la stabilité et la vitesse critique dépendent des angles variables d'attaque des panneaux intérieur et extérieur l'un par'rapport à l'autre et par rapport au panneau central ou aux panneaux centraux, de manière à fournir des forces de traînée normales optimum,
avec des forces de tension radiales intérieures et exté- rieures sur toute la largeur du panneau annulaire.
En ce qui concerne la voilure à surface portante antérieurement connue, cette voilure et la voilure à fente et à surface portante annulai- res suivant l'invention sont toutes deux de vraies voilures annulaires, mais leur ressemblance ne va pas plus loin. La traînée dans le cas d'une voilu- re à surface portante est liée à un profil continu de la surface portante et à l'agencement des suspentes en ce qui concerne la forme et l'intervalle de vitesse critique,alors que la voilure à fente et à surface portante annu- laires dépend de son panneau, central ou de ses panneaux centraux,
en ce qui concerne la traînée et de ses panneaux intérieur et extérieur pour ce qui est de la forme sous la charge aérodynamiqueo Les caractéristiques d'écou- lement de la voilure à fente et à surface portante annulaires peuvent être comparées à celles d'une manche à air réglable, les fentes constituant un moyen pour réduire la traînée en augmentant la porosité géométrique de la surface sans provoquer d'effet d'écrasement des panneaux annulaires exté- rieur et intérieure
La voilure à fente et à surface portante annulaires crée une traînée plus forte, pour un diamètre semblable, que les parachutes usuelso Par exemple, elle développe deux fois la traînée d'une voilure normale à fente annulaire ou FIST à rubans et environ 50% de plus'qu'une voilure nor- male du type continu.
Comme la plupart des données relatives aux parachutes sont en gran- de partie empiriques, il faut comprendre que l'on ne connaît pas, tant s'en faut, la totalité des facteurs affectant les caractéristiques d'emploi.
Cependant, les résultats des essais vérifient les affirmations précédentes en ce qui concerne les performances de la voilure annulaire à fente et à surface portante annulaires.
Les premières constatations indiquent qu'une ancre utilisant la voilure préférée suivant 1 inventions est stable pour des vitesses d'au moins 600 km/h (vitesse maximum de la soufflerie), a de bonnes caractéris- tiques d'ouverture avec une augmentation d'environ 20% de la traînée norma- le pendant le choc d'ouverture, ne nécessite pas de sac pour le déploiement et présente l'avantage d'un système semi-rigide sur tout autre système,'
Les essais en soufflerie ont été menés sur 1'ancre en utilisant des parachutes modifiés du type à rubans ou à fente annulaire et des voi-
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lures à fente et surface portante annulaires suivant l'invention.
Les para- chutes à rubans ont un comportement imprévisible et sont susceptibles de se fermer si les conditions aérodynamiques ne sont pas propices, tandis que la voilure suivant l'invention a fonctionné en donnant d'excellents résul- tatso La stabilité s'est révélée très bonne et la voilure s'est ouverte dans les conditions de choc des basses vitesses, qui se produisent au démarra- ge de la soufflerie, jusqu'à des vitesses de l'air de 520 km/ho Des ouver- tures par choc, au-dessus des vitesses d'essai, peuvent être effectuées si la résistance du tissu de voilure le permeto En utilisant une voilure ren- forcée, telle que celle de la fig.
12, des essais de traînée ont été effec- tués avec succès jusqu'à 600 km/h, sans aucun dommage ni tendance à l'é- crasement. Les conclusions des essais sont que 1 ancre, avec la nouvelle voilure, est manifestement susceptible de fonctionner à des vitesses beau- coup plus élevées. Les résultats indiquent qu'un ajustage précis est de. plus en plus important, à mesure que l'on atteint des vitesses plus élevées, car le jeu d'un axe de montage quelconque a pour résultat des vibrations de haute fréquence.
Une telle précision n'est pas une nécessité pour les fai- bles vitesses de fonctionnement,,
Les résultats des essais indiquent également que la section des supports devrait être profilée ou rendue aérodynamique pour le fonction- nement à grande vitesse, bien que cela ne soit nécessaire pour les vitesses inférieures. Aux grandes vitesses, les bras-supports rectangulaires commen- cent à vibrer et engendrent un battement des bords d'attaque de la voilure.
Bien que de telles vibrations aient peu d'effet sur le fonctionnement d'une voilure à fente et surface portante annulaires,son action supprime l'effi- cacité d'une voilure à rubans en éliminant l'effet sustentateur des rubans, d'où "dérobade" (squid) du parachute et écrasement complet. En outre, ces vibrations ont un effet d'usure sur toute voilure et sont donc nuisibles, quel que soit le type de voilure employé.
Les résultats d'essais en vol dont on dispose à l'heure actuelle indiquent que l'on peut obtenir d'excellentes performances avec la présen- te invention, dans les conditions d'emploi réelleso En vol, l'ancre était très stable et les essais d'accouplement furent très satisfaisantso Il n'y eut pas "d'affolement" apparent de la sonde pendant l'approche de celle-ci, ce qui se produit habituellement avec une ancre de type rigide. L'effet de ballottement et de turbulence sur l'avion ravitaillé, provoqué par une ancre rigide, apparait comme entièrement éliminé quand on utilise l'ancre suivant l'invention.
- BOITIER TUBULAIRE -
Une variante de boîtier tubulaire est représentée à la fig. 17.
Il se compose d'une partie tubulaire 182, à une extrémité de laquelle une embouchure profilée tronconique 184 est fixée, par exemple par soudure. Une bague tronconique de renforcement 185 est soudée à la surface extérieure de l'embouchure 184, de façon à constituer une pièce sur laquelle sont sou- dés des bras 1860 Ces derniers peuvent être solidement fixés à la structu- re de l'avion, ou bien encore ils peuvent être fixés à un support mobile grâce auquel le tube 180 peut être basculé vers une ouverture 187 (fig.18) ménagée dans la paroi inférieure de l'appareil et munie d'un couvercle 1880
Au moment où s'opère le retrait de l'ancré 60 pour l'enroulement du tuyau souple 189, le raccord 62 passe dans le tube 180, et l'embouchure profilée 184 fait pivoter les bras-supports jusqu'à une position parallèle à l'axe du raccord,
ce qui provoque le repli de la voilure et son retrait hors du courant d'air. Quand le raccord 62 est tiré dans la partie tubulai- re 182, il entre en contact avec un agencement formant cage 190, composé de tiges rigides soudées. Bn plusieurs points, disposés de préférence de chaque
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coté, une tringle longue 191 est fixée rigidement à la cage 190 et s'étend parallèlement à l'extérieur de la partie tubulaire 182, en pénétrant dans un cylindre 192 soudé à la partie tubulaire 182.
Un ressort hélicoïdal 193 est disposé à l'intérieur du cylindre 192, autour de la tringle 191, et est retenu entre un chapeau 194 du cylindre et une rondelle 191, fixée à l'ex- trémité de la tige 191 par un écrou 1960 L'extrémité opposée du cylindre
192 peut être laissée ouverte, ou bien être obturée par un bouchon amovi- ble pour laisser un accès permettant le démontage du ressort et de la trin- gle. Le mouvement de la cage 190 vers la gauche de la figo 17, vers le rac- cord 62, comprime les ressorts 193 dans les cylindres 192, ce qui constitué un mécanisme d'élection pour l'ancre, lorsque l'on désire faire sortir cet- te dernière. La coopération entre les tringles 191 et les cylindres 192 guide et supporte la cage par rapport au boîtier tubulaire pendant les mou- vements de la cage.
Un verrou, non représenté, peut être prévu pour rete- nir la cage dans la position pour laquelle elle est soumise à l'action d' un ressort et pour soulager le tube souple de la tension des ressorts lors- que l'ancre est maintenue en position effacée. Le verrou peut être libéré par un système de commande avant l'extraction de 1 ancre et du tuyau souple.
-VARIANTES DU DISPOSITIF D'ARTICULATION DES BRAS-SUPPORTS -
Les figso 19 et.20 représente un mode d'exécution légèrement modifié de l'ancre représentée aux figso 5-9e cette variante facilitant encore le montage des pattes-supports 74' pour les axes de bras. Ces supports
74' comportent un trou fileté 126 dans leur base, au lieu du goujon 76, et, plutôt que d'être montés directement sur le raccord, ils sont fixés par groupes sur des segments 127 d'une bague 128, par des vis 130. Comme on le voit sur le dessin, la bague 1,28 est divisée en quatre parties, chacune de celles-ci constituant un segment de 90 , mais on peut employer un nombre plus ou moins grand de segments couvrant un angle convenable. Chaque segment 127 couvre un quart des supports ou ferrures 74'.
Les bras 96 et 98, exté- rieurs) et intérieurs, sont retenus dans leurs supports respectifs 74' par des éléments circulaires 132 et 134 de blocage. Des goupilles 136 sont pla- cées dans des trous aux extrémités des éléments 132 et 134, pour éviter leur déplacement hors des supports 74'. Chaque segment 127, les bras 96 et 98 ainsi qu'un jeu d'éléments 132 et 134 constituant ainsi un sous-ensemble qui peut être retiré du raccord et remplacé, sans déranger les autres sous-ensem- bleso Chaque segment 127 assemblé est fixé au rebord 70' du raccord récep- teur par des vis 138, qui retiennent aussi.. le support 84'.
Les figso 21, 22 et 23 représentent un troisième mode d'exécu- tion du dispositif d'articulation des bras-supports. L'ensemble à articula- tion 200 comporte trois pièces annulaires 202, 204, et 206 adaptées pour coopérer les unes avec les autres et pour retenir deux anneaux de blocage d'articulation ou ensembles annulaires 208 et 210, en position fixe.
La piè- ce annulaire 202 principale et centrale, comporte une portion annulaire con- tinue 212 comportant, venus de matière, des rebords continus radiaux intérieur et extérieur respectivement 214 et 2160 Une série de fentes radiales péri- phériquement espacées 218 sont ménagées dans la portion annulaire 212 et s' étendent à travers les rebords 214 et 2160 Une gorge annulaire discontinue 220 est formée sur la paroi intérieure cylindrique de la portion annulaire 212 contre le rebord intérieur 214, et coupant les fentes 218;
une gorge annulaire discontinuesemblable 222 est formée sur la face latérale du re- bord extérieur 216, au voisinage de la portion 212 et des fentes 2180 La pièce annulaire intérieure 204 et la pièce annulaire extérieure 206oompor- tent des fentes, 224 et 226 respectivement, pratiquées à leur périphérie et qui s'adaptent, après montage, respectivement sur les périphéries interne et externe de la portion annulaire 212 en venant au contact des rebords 214 et 216, les trois séries de fentes 218,
224 et 226 se trouvant en coïnciden-
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cet/Lorsque l'assemblage est réalisé les faces inférieures des trois piè- ces annulaires sont dans un même plan et les-gorges annulaires discontinues 220 et 222 forment des passages annulaires effectivement interrompus au droit de chacune des fenteso
Dans la pièce annulaire principale 202 sont formés, sur la face intérieure, une série de trous taraudés 208 espacés périphériquement, de manière à permettre la fixation de l'ensemble annulaire à articulation sur le rebord 70' du raccord récepteur, au moyen de vis 230 . Lorsqu'elles sont fixées sur le rebord de montage 70' les pièces annulaires 204 et 206 sont bloquées dans la position relative qui correspond à leur assemblage.
Avant l'assemblage des trois anneaux 202, 204, et 206 les bras intérieurs 98 de support de voilure sont "enfilés" sur les anneaux de blocage 208 qui sont alors placés dans la gorge intérieure 220 de la piè- ce annulaire 202, un bras-support 98 étant disposé dans cllaoune des fentes 218.
Les bras extérieurs 98 de support de voilure sont "enfilés" sur l'an- neau de blocage 210 qui est placé dans la gorge extérieure 222, un bras 98 étant disposé dans une fente 218 sur deuxo Les pièces annulaires intérieu- re et extérieure 204 et 206 sont montées en position d'assemblage, en re- tenant les anneaux de blocage 208 et 210 qui jouent ainsi le r81e d'un axe d'articulation fixe de forme circulaire pour les différents bras-supports et on fixe l'ensemble formé par l'assemblage des bras et de l'axe sur le rebord 70' du raccord récepteur ou d'un autre organe. Les anneaux 208 et 210 peuvent être fractionnés en plusieurs éléments, correspondant par exem- ple à un arc de 90 , qui sont au montage mis au bout.
L'utilisation d'anneaux en plusieurs éléments permet de monter et de démonter des groupes restreints de bras-supports 96 et 98. Si on le désire chaque bras peut comporter à son extrémité inférieure des tourillons fixes (non représentées) permettant de monter et de démonter individuellement les bras de l'assemblage annulaire 2000
Sur la zone de contact annulaire entre la pièce intérieure 204 et la pièce annulaire principale 202, les surfaces 238 et 240 peuvent être éventuellement biseautées,, comme sur la figure, pour qu'aucune par- tie du bord de l'anneau intérieur 204 ne dépasse au-delà. de la périphérie intérieure du rebord intérieur 214, ce qui pourrait détériorer l'extrémité d'une sonde en cours d'engagement.
De ce qui précède, on comprendra que la présente invention com- prend les caractéristiques essentielles d'un dispositif de traînée aérody- namique, utilisant un élément de traînée annulaire déporté vers l'arrière et fixé à une ossature par des bras-supports allongés et flexibles, dispo- sés de façon à permettre 1 écoulement du fluide à l'intérieur de l'élément annulaireo Le dispositif de traînée est tout à fait adaptable aux divers usages, grâce à des liaisons articulées entre une extrémité des bras-sup-
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ports et l'ossa ture-support prllaip3.le et e;rb- à<1:Jl:e- vollure annulaire repliable fixée de façon détachable aux autres extrémités des bras articulés.
Diver- ses variantes du dispositif de l'agencement de montage des axes d'articu- lation montrent la gamme des applications auxquelles se prête l'invention,, Toutes ces caractéristiques, utilisées conjointement, donnent une ancre pour tuyau souple de ravitaillement dont la stabilité, le sillage satis- faisant, la gamme étendue de vitesse de fonctionnement, et les excellentes conditions de visée qu'elle offre n'ont jamais été atteinte auparavant par les ancres connues et utilisées jusqu'à la présente invention. Lorsque les avantages fonctionnels de l'ancre sont utilisés avecla voilure nouvelle à fente et surface portante annulaires, ces avantages sont beaucoup plus
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considérables qze ceux obtenus par l'utilisation d'autres types de parachu- te, déjà connus.
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