Machine volante à rotors. Il est bien connu qu'on peut employer des rotors, c'est à dire des cylindres rotatifs, pour soutenir des machines volantes dans l'air. Toutes les machines connues de ce genre ne comportent que deux rotors, dis posés de part et d'autre du corps d'un avion ou d'un aérostat dirigeable. Lorsque l'un de ces rotors s'arrête soudainement, il provo quera la chute de la machine parce que l'équilibre nécessaire n'existe plus. Par conséquent cette disposition est peu con venable, parce qu'elle implique un manque de stabilité et le danger d'une chute, les ro tors étant disposés à la face inférieure du corps de l'avion, respectivement de l'aéros tat. Jusqu'à présent on ne connaît pas de machines volantes portées exclusivement par rotors.
On supposait que leur stabilité n'était pas suffisante et qu'on ne pouvait pas empêcher la chute en cas d'arrêt brusque d'un rotor.
La présente invention permet la cons truction de machines volantes supportées ex clusivement par des rotors - la propulsion s'effectuant au moyen d'hélices - de telle manière que: 1 la chute soit empêchée tout en maintenant, au moment de l'arrêt d'un rotor, la force sustentatrice et l'équilibre de la machine et 2 une stabilité suffisante soit obtenue pendant le vol, ce qu'on avait jugé impossible jusqu'à présent.
Suivant l'invention la machine volante comporte des rotors, dont le nombre et la disposition sont tels qu'à chaque rotor qui n'est pas disposé dans le milieu de la ma chine, est adjoint au moins un autre rotor, ce dernier étant disposé à une distance égale du milieu et symétriquement par rapport au rotor mentionné en premier lieu, des moyens étant en outre prévus, destinés à mettre hors d'action lors de l'arrêt d'un rotor, un rotor disposé symétriquement par rapport au rotor arrêté, dans le but de maintenir l'équilibre, lesdits moyens étant destinés en même temps à augmenter d'une part, le nombre de tours des rotors se trouvant en core en action et, d'autre part, la vitesse du vol,
dans le but de maintenir la force sus- tentatrice de da machine. L'invention se base sur le fait, reconnu par le demandeur, que lors de l'arrêt de rotors il suffit, pour maintenir la force sustentatrice, d'augmenter un peu la vitesse du vol et le nombre de tours des rotors, parce que suivant la théorie de Magnus la force sustentatrice des rotors augmente pro- portionellement au carré de la vitesse du vol.
Tandis qu'il suffit, pour empêcher la chute des hélicoptères lors de l'arrêt d'une hélice, de maintenir la force sustentatrice en augmentant le nombre de tours des autres hélices ou de quelquesunes de celles-ci, il est nécessaire , d'employer deux différents moyens pour les machines volantes à rotors, c'est-à-dire 1 une légère augmentation de la vitesse du vol, et 2 une augmentation du nombre de tours des rotors qui restent en action.
Il est à remarquer que ces derniers ro tors doivent tous faire un nombre égal de tours, parce que ce nombre doit correspondre à la vitesse du vent qui est égale pour tous les rotors.
Toutes ces circonstances n'ont pas été re connues jusqu'à présent, quoiqu'il ait été connu que d'après la théorie de Magnus les rotors ne produisent une grande force sus- tentatrice que lorsque la vitesse du vent ou bien celle du vol est telle que la vitesse circonférentielle d'un rotor est trois fois plus grande que la vitesse du vent, res pectivement du vol. Les hélices des hélicop tères sont, au contraire, capables de porter même pendant les calmes.
De même, on n'a pas reconnu jusqu'à présent qu'il n'est impossible d'empêcher la chute de machines volantes à rotors qu'en employant une disposition et un nombre dé terminés de rotors, comme il a été indiqué ci-dessus. Par suite de cette disposition on peut, lors de l'arrêt d'un rotor, rétablir l'équilibre en arrêtant un rotor disposé sym- métriquement au rotor arrêté. L'arrêt d'un rotor situé au milieu de la machine ne peut pas troubler l'équilibre; par conséquent il n'est pas nécessaire d'arrêter dans ce cas un deuxième rotor.
Pour assurer la stabalité nécessaire pen dant le vol on peut disposer aux deux extré mités de la machine des surfaces stabilisa trices destinées à être mises en une position inclinée par rapport à la direction du vol, de manière qu'elles puissent glisser par leur face inclinée sur l'air. Comme il est bien connu, on a produit de cette manière une certaine stabilité des sous-marins et ce n'est que par l'emploi de ces surfaces qu'il a été possible d'utiliser les sous-marins.
L'adaptation de ces surfaces aux machines volantes à rotors se 'base sur le fait, jusqu'à présent inconnu, que ces machines se com portent, au point de vue de la stabilité, comme des sous-marins immergés. Il est sans importance que les surfaces de stabili sation soient inclinées vers le bas ou vers le haut. Dans le premier cas il se produit sur ces surfaces pendant le vol une pression dirigée vers le haut, tandis que dans le deuxième cas cette pression est dirigée vers le bas. Par cette pression la machine volante serait donc poussée hors de sa direction soit vers le haut soit vers le bas. Ceci pourrait être empêché par les gouvernails de profondeur, mais la machine prendrait alors une position inclinée et la résistance de l'air serait augmentée.
Pour remédier à cet inconvénient on diminue ou augmente le poids de la ma chine en la chargeant de telle manière que le poids est exactement proportionné à la force sustentatrice.
Comme on donnera toujours à la machine un excès de force sustentatrice, on met les surfaces de stabilisation dans une position telle qu'elles exercent une pression dirigée vers le bas sur la machine, cette pression étant de préférence aussi égale que possible à l'excédent de la force sustentatrice. Seule ment pour le départ lesdites surfaces de sta bilisation sont mises dans la position indi quée au dessin annexé qui représente sché matiquement .et à titre d'exemple une forme d'exécution -de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre une vue en plan; La fig. 2 montre une vue de côté, et La fig. 3 montre une vue frontale.
Les rotors sont désignés au dessin par 1 à 12, les propulseurs par p et les bâtis supportant les rotors par g. l sont des com partiments destinés à recevoir la cargaison, l'équipage, les passagers, les machines etc. f sont les surfaces de stabilisation, disposées aux extrémités de la machine volante.
Au cas où l'un des rotors en service s'arrête soudainement par suite d'un en dommagement, par exemple le rotor 3, on arrête le rotor 9 ou 10 pour maintenir l'équi libre, ces d'eux rotors étant, en plan, dis posés symétriquement par rapport au rotor En même temps le nombre de rotations des propulseurs p et des dix rotors restant en service est augmenté de manière que par l'effet combiné de l'augmentation de la vi tesse de vol et de la vitesse de rotation des rotors la force sustentatrice primitive soit maintenue. De cette manière on ne main tient pas seulement l'équilibre mais aussi la force sustentatrice ce qui empêche la chute. Si, de plus, un autre rotor s'arrête par exemple le rotor 5, un des rotors 7 ou 8 est arrêté de façon que huit rotors seulement restent en service.
Afin que ceux-ci puissent supporter la machine de la même manière que les dix rotors, le nombre de rotations des huit ro tors et la vitesse de vol de la machine sont augmentés de telle manière que la force sus- tentatrice de la machine est la même que primitivement.
De cette manière on peut continuer tant qu'il est pratiquement possible, quand un cinquième rotor s'arrête.
Lorsque le nombre des rotors est tel que l'un ou plusieurs de ceux-ci sont disposés par leur axe dans le plan vertical passant par le centre de gravité de la machine, il n'est pas nécessaire d'arrêter, au moment de l'arrêt de l'un de ces rotors, un deuxième rotor, l'équilibre n'étant pas troublé par l'arrêt d'un tel rotor.
Flying machine with rotors. It is well known that rotors, ie rotating cylinders, can be used to support flying machines in the air. All the known machines of this type have only two rotors, placed on either side of the body of an airplane or of an airship airship. When one of these rotors suddenly stops, it will cause the machine to fall because the necessary balance no longer exists. Consequently, this arrangement is unsuitable, because it involves a lack of stability and the danger of a fall, the torsos being arranged on the underside of the body of the aircraft, respectively of the aeros tat. Until now, no flying machines carried exclusively by rotors have been known.
It was assumed that their stability was not sufficient and that one could not prevent the fall in the event of a sudden stop of a rotor.
The present invention allows the construction of flying machines supported exclusively by rotors - the propulsion being effected by means of propellers - in such a way that: 1 the fall is prevented while maintaining, when stopping a rotor, the lift and balance of the machine and 2 sufficient stability is achieved during flight, which has heretofore been considered impossible.
According to the invention, the flying machine comprises rotors, the number and arrangement of which are such that each rotor which is not disposed in the middle of the machine, is added at least one other rotor, the latter being disposed at an equal distance from the middle and symmetrically with respect to the rotor mentioned first, means being further provided for disabling, when a rotor is stopped, a rotor arranged symmetrically with respect to the stopped rotor , in order to maintain balance, said means being intended at the same time to increase on the one hand, the number of revolutions of the rotors still in action and, on the other hand, the speed of flight,
in order to maintain the lifting force of the machine. The invention is based on the fact, recognized by the applicant, that when stopping rotors it suffices, to maintain the lifting force, to slightly increase the speed of flight and the number of rotors of the rotors, because According to Magnus' theory, the lifting force of the rotors increases proportionally to the square of the speed of flight.
While it is sufficient, in order to prevent helicopters from falling when stopping one propeller, to maintain the lifting force by increasing the number of turns of the other propellers or a few of them, it is necessary to employ two different means for flying machines with rotors, i.e. 1 a slight increase in the speed of flight, and 2 an increase in the number of revolutions of the rotors which remain in action.
Note that these latter rotors must all make an equal number of turns, because this number must correspond to the wind speed which is equal for all the rotors.
All these circumstances have not been recognized so far, although it has been known that according to Magnus' theory the rotors only produce a great suspending force when the speed of the wind or the speed of flight is such that the circumferential speed of a rotor is three times greater than the speed of the wind, respectively of flight. The propellers of the helicopters are, on the contrary, capable of bearing even during calm.
Likewise, it has not heretofore been recognized that it is impossible to prevent the falling of flying machines with rotors except by employing a definite arrangement and number of rotors, as indicated above. -above. As a result of this arrangement, it is possible, when stopping a rotor, to re-establish equilibrium by stopping a rotor arranged symmetrically to the stopped rotor. Stopping a rotor located in the middle of the machine cannot disturb the balance; therefore it is not necessary to stop a second rotor in this case.
To ensure the necessary stability during the flight, stabilizing surfaces can be placed at both ends of the machine intended to be placed in an inclined position with respect to the direction of flight, so that they can slide by their inclined face. on the air. As is well known, a certain stability of submarines has been produced in this way and it is only by the use of these surfaces that it has been possible to use the submarines.
The adaptation of these surfaces to flying machines with rotors is based on the fact, hitherto unknown, that these machines behave, from the point of view of stability, like submerged submarines. It is irrelevant whether the stabilization surfaces are tilted down or up. In the first case, during flight, a pressure directed upwards is produced on these surfaces, while in the second case this pressure is directed downwards. By this pressure the flying machine would therefore be pushed out of its direction either upwards or downwards. This could be prevented by the elevator rudders, but the machine would then assume an inclined position and air resistance would be increased.
To remedy this drawback, the weight of the machine is reduced or increased by loading it in such a way that the weight is exactly proportional to the lifting force.
As the machine will always be given an excess of lifting force, the stabilization surfaces are placed in a position such that they exert a pressure directed downwards on the machine, this pressure being preferably as equal as possible to the excess. of the sustaining force. Only for the start said stabilization surfaces are placed in the position indicated in the accompanying drawing which shows schematically .and by way of example an embodiment of the object of the invention. Fig. 1 shows a plan view; Fig. 2 shows a side view, and FIG. 3 shows a front view.
The rotors are designated in the drawing by 1 to 12, the thrusters by p and the frames supporting the rotors by g. These are compartments intended to receive cargo, crew, passengers, machinery etc. f are the stabilization surfaces, arranged at the ends of the flying machine.
In the event that one of the rotors in service suddenly stops due to damage, for example the rotor 3, the rotor 9 or 10 is stopped to keep the balance free, these of them being, in plane, arranged symmetrically with respect to the rotor At the same time the number of rotations of the thrusters p and of the ten rotors remaining in service is increased in such a way that by the combined effect of the increase in flight speed and speed of rotation of the rotors the original lifting force is maintained. In this way one does not only maintain the balance but also the lifting force which prevents the fall. If, in addition, another rotor stops eg rotor 5, one of the rotors 7 or 8 is stopped so that only eight rotors remain in service.
In order that these can support the machine in the same way as the ten rotors, the number of rotations of the eight rotors and the flight speed of the machine are increased in such a way that the lifting force of the machine is the same. same as originally.
In this way one can continue as long as it is practically possible, when a fifth rotor stops.
When the number of rotors is such that one or more of them are arranged by their axis in the vertical plane passing through the center of gravity of the machine, it is not necessary to stop at the time of l stopping of one of these rotors, a second rotor, the balance not being disturbed by the stopping of such a rotor.