Dispositif de commande à volets pour aérodynes décollant et atterrissant à la verticale La présente invention a pour objet un dispositif de commande à volets pour aéro- dynes décollant et atterrissant à la verticale et notamment pour engins à aile annulaire.
Il est caractérisé par une série de volets répartis le long du bord de fuite de l'aile et se confondant, en position de repos lors du vol normal, dans le profil général de l'aile, ces volets pouvant pivoter pour faire saillie sur les deux surfaces de l'aile et pouvant, du moins pour certains d'entre eux, se déplacer en translation vers l'arrière de l'aile pour constituer des pieds de support de l'engin sur le sol.
Selon un mode de réalisation de l'inven tion, les diverses manoeuvres des volets . pivo tement, translation, sont effectuées à l'aide de vérins hydrauliques individuels pouvant être actionnés simultanément ou sélectivement.
Ainsi, par une commande simultanée du pivo tement des volets, on obtient un effet de frei nage aérodynamique par suite de l'augmenta tion notable de la traînée de l'engin provoquée par les volets en saillie. Au contraire, on peut n'actionner que certains des volets, de manière à produire une dissymétrie par rapport à l'axe et obtenir, de ce fait, un moment de gou- verne. Enfin, des vérins particuliers, associés à au moins trois des volets; répartis symétri quement, assurent la commande en transla tion de ceux-ci en vue de l'atterrissage ou après le décollage.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique de profil d'un engin à aile annulaire, équipé du dispositif de commande à volets.
La fig. 2 en est une vue arrière.
Les fig. 3 et 4 sont des vues analogues à celles des fig. 1 et 2 respectivement, les vo lets étant en position de freinage.
La fig. 5 est une vue en élévation de l'engin #au sol.
La fig. 6 en est une vue de dessous.
La fig. 7 est une coupe schématique à plus grande échelle, selon la ligne VII-VII de la fig. 2, montrant les deux types de volets uti lisés.
La fig. 8 est une coupe analogue représen tant les volets dans leur position de freinage. La fig. 9 montre un volet en position dé ployée destiné à former un pied de support de l'engin.
L'aérodyne à aile annulaire A représenté au dessin comporte, le long du bord de fuite de l'aile, une série de volets régulièrement répartis (dans l'exemple du dessin sont figurés huit volets numérotés de 1 à 8), ces volets étant logés dans des échancrures ménagées dans le bord de fuite de l'aile.
En position de repos, lors du vol normal de l'engin, les volets sont escamotés et se con fondent dans le profil général de l'aile annu laire (voir fig. 1 et 7). Ils sont, en effet, conformés de manière à présenter une face externe B et une face interne C venant dans le prolongement des surfaces externe et interne de l'aile annulaire A. Le volet 4, représenté à la partie supérieure de la fig. 7, pivote autour d'un axe 9 et est actionné par un vérin hydraulique à double effet 10 agissant en un point 11 du volet excentré par rapport à son axe de pivote ment 9.
Ce vérin 10 permet ainsi de faire pivo ter le volet 4 autour de l'axe 9 pour l'amener dans une position en saillie à 90 comme repré senté sur la fig. 8, ou dans toute position intermédiaire comme celle qui est représentée en traits mixtes sur cette dernière figure. Le même vérin permet de ramener le volet dans la position inactive représentée sur la fig. 7.
Il en est de même pour le volet 7 repré senté à la partie inférieure de la fig. 7. Ce volet est également actionné par un vérin hydraulique à double effet 12 qui permet de faire pivoter autour d'un axe 13 qui peut être constitué par deux paliers à roulements laté raux et qui est situé à une certaine distance du point d'attache 14 de la tige du vérin 12 sur le volet 7.
Toutefois, alors que le vérin 12 est articulé en un point 15 du renfort annulaire 22 de l'aile et que l'axe de pivotement 13 du volet 7 est également fixe par rapport à cette aile, le vérin 10 du volet 4 de même que le pivot 9 de celui-ci sont reliés à une tige coulissante 16 actionnée par un vérin hydraulique à double effet 17 dont on voit un piston en 18.
Le cylindre du vérin 17 est fixé entre les renforts annulaires 21 et 22 de l'aile. Ces derniers sont rivés sur les revêtements inté rieur 23 et extérieur 24. Le volet 4 est relié à la tige ou flèche télescopique 16 par l'inter médiaire de l'axe 9 de pivotement. Le vérin 10 est accouplé à la flèche télescopique 16 et se déplace avec elle.
En envoyant du liquide sous pression dans le vérin 17 par la tubulure 19, la tubulure 20 étant à la vidange, on déplace le piston 18 vers la droite des fig. 7 et 8 ou vers le bas de la fig. 9, faisant ainsi sortir le volet 4 de son logement ménagé dans le bord de fuite de l'aile A et déplaçant ce volet en translation parallèlement à l'axe de l'engin, pour l'amener dans la position représentée sur la fig. 9.
Au contraire, en envoyant le liquide dans le vérin 17 par la tubulure 20, la tubulure 19 étant cette fois à la vidange, le piston 18 re monte et ramène le volet 4 dans son logement du bord de fuite de l'aile annulaire. Le vé rin 10 peut alors être mis en oeuvre pour rabattre le volet 4 dans le prolongement des surfaces interne et externe de l'aile, comme représenté sur la fig. 7.
Il existe, dans l'exemple du dessin, quatre volets pivotants et pouvant se déplacer en translation : ce sont les volets 2, 4, 6, 8, tan dis que les volets 1, 3, 5, 7 ne peuvent que pivoter.
Le dispositif à volets qui vient d'être décrit peut servir à diverses fins On peut actionner simultanément tous les vérins tels que 10 et 12 qui commandent le pivotement des volets. Ces derniers viennent alors en saillie tant' sur la surface externe de l'aile que sur sa surface interne, comme montré sur les fig. 3, 4 et 8. Dans ce cas, les volets créent une forte augmentation de la traînée de l'engin et par suite exercent un effet de freinage aérodynamique. Bien entendu, cet effet peut être gradué en faisant varier l'inclinaison des volets.
Les pivots 9 et 13 des volets sont disposés en un point médian de ceux-ci de telle manière que le côté D du volet (fig. 8) soit situé dans l'écoulement extérieur en dehors de l'aile annu laire, produisant ainsi une grande tramée aéro dynamique; par contre, le côté C émerge à l'intérieur de l'aile annulaire, dans le sujet propulsant l'avion et produit ainsi un effet réducteur de poussée, ce qui est précisément ce qu'on cherche à obtenir pour le freinage.
Au lieu d'être actionnés simultanément, les volets peuvent être commandés individuelle ment et sélectivement, en vue de produire une action dissymétrique se traduisant par un moment exercé sur l'appareil, lequel moment peut être utilisé pour piloter celui-ci.
Ainsi, en mettant en saillie les volets 2 et 4 uniquement, on obtient un moment de cabrage, tandis que la mise en saillie des volets opposés 6 et 8 produit un moment de piqué. De même, la mise en aeuvre des volets 2 et 8 ou 4 et 6 fera tourner l'engin vers la gauche ou la droite.
Le même effet de gouverne pourrait évi demment être obtenu en utilisant les volets non pas par paires comme il vient d'être décrit, mais isolément : ainsi les volets 3 et 7, pour les moments de cabrage et de piqué, les volets 1 et 5 pour la gouverne de direction.
Toutefois, les effets de gouvernes de deux volets voisins peuvent être absolument con traires, selon que leur angle de braquage est dé<B>900,</B> et qu'ils produisent les effets ci-dessus mentionnés, agissant comme freins aérodyna miques, ou que leur angle de braquage soit très faible, par exemple<B>100,</B> où leurs effets sont identiques à ceux de l'aile portante et produisent une force ascensionnelle qui incline l'appareil dans le sens opposé.
Comme décrit ci-dessus, les volets 2, 4, 6, 8 peuvent non seulement pivoter, mais être en outre déplacés en translation vers l'arrière pour former des pieds de support de l'engin au sol comme le montrent les fig. 5, 6 et 9.
En premier lieu, le volet est braqué à 900 ; ceci est effectué à l'aide du vérin 10, dont la tige se déplace vers la gauche jusqu'à sa butée et tourne le volet de<B>900</B> autour de l'axe 9. A ce moment, le piston 18 reçoit une commande hydraulique par la tubulure 19 et ainsi la tige 16 se déplace vers la droite jusqu'à ce que le piston 18 soit au contact de sa butée de fin de course. Lorsque le dispo sitif est dans cette position, l'avion à aile annu laire est prêt pour l'atterrissage.
Pour le cas qui suit immédiatement le dé collage le processus est inversé.
A flap control device for vertically taking off and landing aerodynes The present invention relates to a flap control device for vertically taking off and landing aerodynes and in particular for ring-winged craft.
It is characterized by a series of flaps distributed along the trailing edge of the wing and merging, in the rest position during normal flight, in the general profile of the wing, these flaps being able to pivot to protrude on the two surfaces of the wing and being able, at least for some of them, to move in translation towards the rear of the wing to constitute support feet for the machine on the ground.
According to one embodiment of the invention, the various maneuvers of the shutters. pivoting, translation, are carried out using individual hydraulic cylinders which can be actuated simultaneously or selectively.
Thus, by simultaneous control of the pivoting of the flaps, an aerodynamic braking effect is obtained as a result of the notable increase in the drag of the vehicle caused by the projecting flaps. On the contrary, it is possible to actuate only some of the flaps, so as to produce an asymmetry with respect to the axis and to obtain, as a result, a steering moment. Finally, specific jacks, associated with at least three of the shutters; symmetrically distributed, ensure the transla tion control of these for landing or after takeoff.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention. Fig. 1 is a schematic profile view of an annular wing machine, equipped with the flap control device.
Fig. 2 is a rear view.
Figs. 3 and 4 are views similar to those of FIGS. 1 and 2 respectively, the flaps being in the braking position.
Fig. 5 is an elevational view of the vehicle # on the ground.
Fig. 6 is a view from below.
Fig. 7 is a schematic section on a larger scale, along line VII-VII of FIG. 2, showing the two types of shutters used.
Fig. 8 is a similar section showing the shutters in their braking position. Fig. 9 shows a flap in the unfolded position intended to form a support foot for the machine.
The ring-wing aerodyne A shown in the drawing comprises, along the trailing edge of the wing, a series of regularly distributed flaps (in the example of the drawing are shown eight flaps numbered from 1 to 8), these flaps being housed in notches in the trailing edge of the wing.
In the rest position, during the normal flight of the machine, the flaps are retracted and merge into the general profile of the annular wing (see figs. 1 and 7). They are, in fact, shaped so as to have an outer face B and an inner face C extending from the outer and inner surfaces of the annular wing A. The flap 4, shown in the upper part of FIG. 7, pivots around an axis 9 and is actuated by a double-acting hydraulic cylinder 10 acting at a point 11 of the shutter which is eccentric with respect to its pivot axis 9.
This jack 10 thus makes it possible to pivot the shutter 4 around the axis 9 to bring it into a projecting position at 90 as shown in FIG. 8, or in any intermediate position such as that shown in phantom in the latter figure. The same jack makes it possible to return the shutter to the inactive position shown in FIG. 7.
It is the same for the shutter 7 shown in the lower part of FIG. 7. This shutter is also actuated by a double-acting hydraulic cylinder 12 which makes it possible to pivot about an axis 13 which may be constituted by two lateral rolling bearings and which is located at a certain distance from the point of attachment. 14 of the cylinder rod 12 on the shutter 7.
However, while the cylinder 12 is articulated at a point 15 of the annular reinforcement 22 of the wing and the pivot axis 13 of the flap 7 is also fixed with respect to this wing, the actuator 10 of the flap 4 as well as the pivot 9 thereof are connected to a sliding rod 16 actuated by a double-acting hydraulic cylinder 17, a piston of which can be seen at 18.
The cylinder of the jack 17 is fixed between the annular reinforcements 21 and 22 of the wing. The latter are riveted to the internal 23 and external 24 coverings. The shutter 4 is connected to the telescopic rod or jib 16 through the intermediary of the pivot axis 9. The cylinder 10 is coupled to the telescopic boom 16 and moves with it.
By sending liquid under pressure into the cylinder 17 through the pipe 19, the pipe 20 being for emptying, the piston 18 is moved to the right of FIGS. 7 and 8 or towards the bottom of FIG. 9, thus causing the shutter 4 to come out of its housing provided in the trailing edge of the wing A and moving this shutter in translation parallel to the axis of the machine, to bring it into the position shown in FIG. 9.
On the contrary, by sending the liquid into the cylinder 17 through the pipe 20, the pipe 19 being this time for emptying, the piston 18 rises and brings the shutter 4 back into its housing on the trailing edge of the annular wing. The ram 10 can then be used to fold down the flap 4 in the extension of the internal and external surfaces of the wing, as shown in FIG. 7.
There are, in the example of the drawing, four pivoting flaps which can move in translation: these are the flaps 2, 4, 6, 8, tan say that the flaps 1, 3, 5, 7 can only pivot.
The shutter device which has just been described can be used for various purposes. All the jacks such as 10 and 12 which control the pivoting of the shutters can be actuated simultaneously. The latter then protrude both on the external surface of the wing and on its internal surface, as shown in FIGS. 3, 4 and 8. In this case, the flaps create a strong increase in the drag of the machine and therefore exert an aerodynamic braking effect. Of course, this effect can be graduated by varying the inclination of the shutters.
The flap pivots 9 and 13 are disposed at a midpoint thereof such that the D side of the flap (Fig. 8) is located in the outflow out of the annular wing, thus producing a large dynamic aero pattern; on the other hand, the side C emerges inside the annular wing, in the subject propelling the aircraft and thus produces a thrust reducing effect, which is precisely what we are trying to obtain for braking.
Instead of being actuated simultaneously, the flaps can be individually and selectively controlled, in order to produce an asymmetrical action resulting in a moment exerted on the apparatus, which moment can be used to control the latter.
Thus, by projecting the flaps 2 and 4 only, a nose-up moment is obtained, while the projecting of the opposite flaps 6 and 8 produces a nose-down moment. Similarly, the implementation of flaps 2 and 8 or 4 and 6 will turn the machine to the left or the right.
The same steering effect could obviously be obtained by using the flaps not in pairs as has just been described, but separately: thus flaps 3 and 7, for the nose-up and nose-down moments, flaps 1 and 5 for the rudder.
However, the control surfaces of two neighboring flaps can be absolutely opposite, depending on whether their steering angle is <B> 900, </B> and whether they produce the above-mentioned effects, acting as aerodynamic brakes. , or that their steering angle is very small, for example <B> 100, </B> where their effects are identical to those of the wing and produce an upward force which tilts the device in the opposite direction.
As described above, the flaps 2, 4, 6, 8 can not only pivot, but also be moved in translation towards the rear to form support feet for the vehicle on the ground as shown in FIGS. 5, 6 and 9.
First, the shutter is set to 900; this is carried out with the aid of the jack 10, the rod of which moves to the left until its stop and turns the shutter by <B> 900 </B> around the axis 9. At this moment, the piston 18 receives a hydraulic control through the pipe 19 and thus the rod 16 moves to the right until the piston 18 is in contact with its end stop. When the device is in this position, the annular wing airplane is ready for landing.
For the case immediately following ungluing, the process is reversed.