Aérodyne La présente invention se rapporte à un aérodyne du type pouvant, d'une part, décol ler et atterrir à la verticale et, d'autre part, voler dans n'importe quelle direction en gar dant l'assiette la meilleure et, plus particuliè rement, à ceux de ces appareils qui utilisent une poussée dirigée, pour assurer, par réac tion, leur sustentation et leur propulsion.
On connaît maintes tentatives dans ce genre d'idées. Elles se heurtent toutes aux difficultés majeures qui sont, en premier lieu, celle de réaliser une poussée suffisante pour le décollage à la verticale et, ensuite, celle de réaliser une poussée dirigée, pour permettre au même dispositif d'assurer la sustentation et la propulsion.
L'invention a pour but de réaliser un aérodyne de ce type et d'apporter une solu tion aux difficultés ci-dessus mentionnées. L'aérodyne selon l'invention d'assiette nor male horizontale comprenant un dispositif de propulsion- propre à assurer, par réaction, la sustentation et la propulsion de l'aérodyne est caractérisé en ce que ce dispositif comporte au moins deux compresseurs contrifuges d'axe parallèle à l'axe de tangage de l'aérodyne et à chacun desquels est associé un collecteur en forme de spirale, ledit collecteur étant orien- table, dans un angle d'au<U>minim</U>um 80 autour de l'axe du compresseur auquel il est associé,
ce qui permet au jet d'air du compresseur intéressé de passer d'une direction générale ment verticale vers le bas à une direction sen siblement horizontale vers l'arrière, ou vice versa, des moyens pour actionner lesdits com presseurs et des commandes pour orienter les collecteurs qui leur sont associés, grâce à quoi; lorsque la direction des jets d'air des compres seurs est horizontale, ledit dispositif assure à l'aérodyne une propulsion horizontale, tandis que lorsque ces jets d'air sont verticaux, ledit dispositif sollicite l'aérodyne verticalement vers le haut, soit au décollage; soit à l'atterrissage, soit en vol stationnaire, l'aérodyne pouvant ainsi effectuer les divers vols en question sans qu'il soit nécessaire de modifier son assiette sensiblement horizontale.
Dans une forme d'exécution de l'aérodyne, chaque compresseur est actionné par une source d'énergie indépendante, lesdites sources d'énergie et l'ensemble des compresseurs ayant des sens de rotation et une disposition choisis, de façon que, dans toutes les directions que peuvent avoir les jets des compresseurs, la résultante des forces appliquées au fuselage, passe sensiblement par le centre de gravité de l'appareil volant, Suivant une autre forme d'exécution de l'aérodyne, les compresseurs sont montés par groupes d'au moins deux compresseurs, cha que groupe étant actionné par une seule source d'énergie, lesdits compresseurs et lesdites sources d'énergie ayant leur sens de rotation et une disposition choisis,
de façon que, dans toutes les directions que peuvent avoir les jets des compresseurs, la résultante des forces ap pliquées au fuselage, passe sensiblement par le centre de gravité de l'aérodyne.
Suivant une @ forme d'exécution, les com presseurs sont disposés en deux rangées paral lèles, symétriquement par rapport au plan vertical passant par l'axe du roulis, et sont actionnés par des sources d'énergie, chaque source actionnant un nombre égal de compres seurs dans chacune desdites rangées, la dispo sition desdits compresseurs et de leurs sources d'énergie étant choisie de façon que, d'une part, dans toutes les directions que peuvent avoir les jets des compresseurs, la résultante des forces appliquées au fuselage, passe sensi blement par le centre de gravité de l'aérodyne volant et, d'autre part,
la défaillance de l'une desdites sources d'énergie n'entraîne pas un déséquilibre de poussée de l'appareil volant.
Dans une forme d'exécution, au moins deux compresseurs ayant des collecteurs en forme de spirale sont placés à la suite, l'un derrière l'autre et disposés de façon que, dans toutes les directions que peuvent avoir les jets des compresseurs, la résultante des forces appliquées au fuselage, passe sensiblement par le centre de gravité de l'aérodyne.
Un des avantages de la disposition des compresseurs en deux rangées, l'une à côté de l'autre, parallèles à l'axe de roulis de l'aéro dyne, consiste en ce que, si l'un des compres seurs compris dans l'une des rangées venait à tomber en panne, il suffirait de diminuer légè rement le régime des compresseurs de l'autre rangée pour conserver l'équilibre de poussée.
Suivant une forme d'exécution, la sortie d'air des compresseurs est aménagée de façon à servir de chambres de combustion, l'alimen tation en carburant étant assurée au moyen d'injecteurs appropriés, grâce à quoi, la pous- sée dynamique du fluide sortant est augmentée par un apport d'énergie thermique, dont la conversion en poussée s'effectue dans lesdites chambres de combustion à la sortie des com presseurs.
Suivant une forme d'exécution, les sources d'énergie qui actionnent les compresseurs sont constituées par des turbopropulseurs qui transmettent le mouvement à chaque com presseur, au moyen d'un renvoi d'angle.
Suivant une forme d'exécution les moyens de commandes qui permettent d'effectuer les déplacements angulaires des collecteurs sont des servocommandes qui effectuent les déplacements angulaires de chaque collecteur au moyen d'une crémaillère et d'un pignon solidaire dudit collecteur.
Suivant une forme d'exécution, les com presseurs sont actionnés par des turbopropul seurs, dont l'échappement est muni de dévia- teurs de gaz à direction variable, la manaeuvre desdits déviateurs étant contrôlée par des organes synchronisés avec les organes qui commandent l'orientation des collecteurs de façon que les directions de sortie desdits gaz d'échappement soient toujours sensiblement parallèles aux directions de sortie de l'air des compresseurs, les poussées des compresseurs et des turbopropulseurs s'additionnant ainsi, dans toutes les conditions de vol, à savoir durant le vol de translation,
au décollage, en montée et à l'atterrissage.
Les déviations orientables, dont il est question, peuvent être d'un type quelconque à condition " de permettre d'obtenir des dévia tions pouvant aller jusqu'à 80 et plus.
Dans l'aérodyne décrit ci-dessus, la stabi lisation en plein vol est assurée, comme dans les avions en général, par l'empennage et les ailerons. Cette stabilisation est donc une sta bilisation externe. Il n'en est pas de même lors du décollage, de l'atterrissage ou de vol à allure réduite, lorsque la vitesse est insuffi sante pour que l'empennage et les ailerons puissent assurer, à eux seuls, la stabilité de l'aérodyne. Cette dernière peut alors être ob tenue au moyen d'un dispositif particulier. A savoir : les compresseurs étant entraînés par des turbopropulseurs, on utilise, pour assurer la stabilisation, des gaz prélevés à la sortie desdits turbopropulseurs.
Dans ce but, des dérivations appropriées amènent une partie des gaz de sortie, d'une ,part, à l'extrémité arrière de l'aérodyne et d'autre part, aux extrémités des surfaces portantes. Des dévia- teurs de gaz, placés à l'arrière, permettent d'obtenir des couples autour des axes de lacet et/ou de tangage. Aux extrémités des ailes, il suffit de diriger une sortie vers le haut et l'autre vers le bas pour obtenir des couples autour de l'axe de roulis.
Suivant une variante; la stabilisation de l'aérodyne peut être assurée, non pas par des gaz prélevés sur les échappements des turbo propulseurs, mais par ceux fournis par un générateur de fluide sous pression, spéciale ment prévu à cet effet.
Ce dispositif qui assure la stabilité au dé collage, à l'atterrissage et durant le vol à allure réduite, devient moins nécessaire au fur et à mesure que l'appareil prend de la vitesse. A ce moment se substitue à lui le dispositif de stabilisation externe constitué par l'empennage et les ailerons.
Un certain nombre de compresseurs, fai sant partie d'un ou de plusieurs groupes pro pulseurs, peuvent être munis de vannes à l'en trée et/ou à la sortie du collecteur, de façon que l'on puisse aux moyens de commandes (éventuellement automatiques obstruer le pas sage d'air à travers lesdits compresseurs, et, de ce fait, les faire tourner à vide sans qu'ils fournissent aucun travail. Ce court-cir- cuitage est particulièrement destiné à être uti lisé lors du vol de croisière, afin de régula riser le débit des compresseurs et d'éviter le phénomène connu sous le nom de pom page .
Suivant une forme d'exécution, l'aérodyne est pourvu d'un train d'atterrissage tous ter rains , le train principal se composant de deux patins articulés sur amortisseurs oléo- pneumatiques, lesdits patins, qui s'escamotent en vol, étant munis de crosses escamotables de freinage et d'un amortisseur de rappel à débattement angulaire. Le dessin représente à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une coupe verticale partielle d'une partie du dis positif de propulsion.
La fig. 2 représente schématiquement la même partie durant une autre phase de-fonc- tionnement.
La fig. 3 représente une vue en plan sché matique avec arrachement partiel de la même partie du dispositif.
La fig. 4 représente une coupe schémati que verticale suivant la ligne 4-4 de la fig. 1. La fig. 5 est une coupe horizontale sché matique d'un aérodyne montrant le dispositif de propulsion.
La fig. 6 représente une coupe verticale schématique du même aérodyne.
La fig. 7 représente schématiquement une coupe horizontale d'une autre forme d'exécu tion de l'aérodyne.
La fig. 8 représente une coupe schémati que verticale du même aérodyne, .suivant la ligne 8-8 de la fig. 7. Les fig. 9, 10 et i l représentent schéma tiquement les répartitions des transmissions de mouvement dans trois modes de constructions particuliers du dispositif propulseur.
La fig. 12 représente une coupe horizon tale d'une autre forme d'exécution de l'aéro- dyne. .
La fig. 13 représente une coupe verticale du même aérodyne.
La fig. 14 représente une coupe verticale d'une partie du même aérodyne, et les fig. 15 et 16 représentent, respective ment, deux. positions d'un collecteur et de son compresseur, à deux stades différents de vol.
Sur les fig. 1, 2, 3 et 4, on a représenté pour plus de clarté l'agencement d'un seul compresseur. Sur ces figures, la référence 1 représente un turbopropulseur dont l'arbre moteur 2 transmet le mouvement à l'axe du compres seur 3 au moyen d'un renvoi d'angle 4. L'axe 3, sur lequel est calé le rotor 5 du compres seur, est monté sur des paliers 6 et 6' dans une buse 7, par laquelle l'air pénètre dans le compresseur et le turbopropulseur.
La r6fé- rence 8 représente le collecteur en forme d'escargot du compresseur; il peut tourner autour de l'axe 3 et sa position angulaire est définie par un secteur denté 9 dont il est soli daire et qui est en prise, d'autre part, avec une vis tangentielle 10 commandée par une servocommande schématiquement représentée en 11.
Les positions du secteur denté et de la vis tangentielle sont agencées de façon à permettre, grâce à ce déplacement angulaire, à la direction du jet d'air de passer de la posi tion verticale représentée sur la fig. 1 à la position horizontale représentée sur la fig. 2 et vice versa.
La fig. 5 représente en coupe horizontale un groupe propulseur comportant deux com presseurs centrifuges dont les rotors sont re présentés par les références 15 et 15', et les collecteurs en forme d'escargots par 18 et 18'.
Les compresseurs 15 et 15' sont actionnés par deux turbopropulseurs 21 et 21', respec tivement, le mouvement étant transmis au moyen de deux renvois d'angles 14 et 14'. Les flèches représentent les courants d'air qui alimentent les deux compresseurs. Pour plus de clarté, les éléments de commande qui per mettent de manaeuvrer les directions de sortie d'air du compresseur ne sont pas représentés sur ces figures. Le même dispositif est repré senté en coupe verticale schématique sur la fig. 6, les flèches représentant les directions des jets d'air à la sortie des compresseurs.
La fig. 7 représente une coupe schémati que dans le plan horizontal qui contient l'axe de roulis et la fig. 8, une coupe schématique verticale suivant la ligne 8-8 de la fig. 7 d'un autre aérodyne.
Dans cet appareil, le dispositif propulseur est constitué par quatre compresseurs dont les rotors représentés en 25, 25', 25", 25"', sont actionnés par deux turbopropulseurs 31, 31'. Le propulseur 31 fixé dans le fuselage trans met le mouvement aux rotors 25 et 25" au moyen de renvoi d'angles 24 et 24" respec tivement. Le propulseur 31' transmet le mou vement aux rotors 25', 25"', au moyen de renvois d'angles 24', 24"' et d'un pignon 30.
Sur la fig. 7, les flèches représentent les courants d'air qui alimentent les compresseurs. Sur la fig. 8, les flèches représentent les directions des jets d'air qui produisent les poussées nécessaires. Les flèches horizontales se rapportent au cas où le dispositif propul seur travaille à la propulsion horizontale, tandis que les flèches verticales correspondent au vol vertical : soit au décollage, soit à l'at terrissage, soit en vol stationnaire de l'aéro- dyne.
Sur les fig. 9, 10 et 11, on voit schéma tiquement la répartition des transmissions de mouvement des sources d'énergie aux com presseurs, ces transmissions étant représentées par des traits pleins. Dans le cas de la fig. 9, on voit deux compresseurs (5) situés dans le plan vertical qui comprend l'axe de roulis, l'un derrière l'autre et actionnés par deux sources d'énergie (1).
Sur la fig. .10, on a représenté quatre compresseurs (25) actionnés par deux sources d'énergie (31). C'est le cas des fig. 7 et 8, qui vient d'être décrit.
Sur la fig. 11, on est en présence de six compresseurs actionnés par trois sources d'énergie ; les sources 41, 42, 43 transmettent le mouvement respectivement aux compres seurs 51, 52, 53, 54, 55, 56. Avec cette dis position, on obtient la stabilité de l'équilibre de poussée dans le cas d'une défaillance de l'une des sources d'énergie.
Cette dernière mettrait, éventuellement, hors de cause deux compresseurs dont les poussées sont équilibrées, ce qui, par consé quent, n'affecterait pas l'équilibre du propul seur restant en fonction.
Sur les fig. 12, 13, 14, 15 et 16, la réfé rence 57 représente le fuselage, dont la sec tion transversale est celle d'un ovoïde tronqué. Sur chaque flanc du fuselage sont disposés, en tandem, deux prises d'air 58 et 59, respec tivement. Les compresseurs et leurs collecteurs en forme de spirale représentés par les réfé rences 60, sont disposés, dans l'exemple re présenté, par groupes, verticalement, de cha que côté de l'axe du fuselage et occupent toute la hauteur disponible. Ils sont disposés deux par deux, sur un même axe, passant sous un couloir. Ce dernier permet de circuler de bout en bout de l'appareil.
Le poste de pilotage, représenté par 62, est situé à l'extré mité avant. Derrière lui, sont situés les deux premiers groupes propulseurs avant, compor tant chacun quatre compresseurs et un turbo propulseur (du type Bristol BE 25, par exem ple) placé obliquement sous le couloir. Les turbopropulseurs sont représentés par la réfé rence 63. Dans chaque groupe, le turbopro pulseur actionne directement les deux com presseurs avant. Une transmission mécanique 64 relie lesdits compresseurs avant aux deux compresseurs arrière du même groupe.
Derrière les deux groupes propulseurs avant, sont situées les cabines des passagers, disposées sur deux ponts superposés, repré sentés par 65 et 66, reliés par un escalier 67. Derrière les cabines se. trouvent les- deux groupes propulseurs arrière, en tous points identiques à ceux de l'avant. La voilure est attachée de chaque côté du fuselage et son axe est situé en dessous et en avant de la cabine des passagers du pont supérieur. Elle contient le combustible.
La référence 68 (fig. 14) représente sché matiquement la tige de commande qui permet d'orienter la sortie d'air des collecteurs en forme de spirale en les faisant pivoter autour des axes de leurs compresseurs au moyen des vis crémaillères 69. Parallèlement, la tige 68 fait tourner, au moyen d'une chaîne, une autre crémaillère 70 qui contrôle le déviateur 71 des gaz de sortie du turbopropulseur cor respondant. La commande ci-dessus est agen cée de façon que la direction de sortie des gaz du turbopropulseur soit toujours sensiblement parallèle à celle de la sortie d'air du com presseur.
Les crémaillères, dont il vient d'être question, ne sont représentées sur la fig. 14 que sur un seul compresseur et un seul turbo propulseur, afin de ne pas embrouiller le dessin. Des dispositifs identiques synchronisés avec celui qui est représenté existent sur tous les compresseurs et sur tous les turbopropul seurs qui constituent les groupes propulseurs. Ils peuvent tous être manoeuvrés par la même tige de commande 68.
Une partie des gaz est prélevée à la sortie des turbopropulseurs au moyen d'une déri vation 72 (dont une partie seulement est re présentée sur la fig. 14) qui les amène à l'arrière de l'appareil. Un déviateur 73 en forme d'anneau qui, sous l'action d'une com mande, non représentée, peut se déplacer dans un plan vertical, en formant saillie, en haut ou en bas, d'un côté, ou de l'autre, à la sortie de la dérivation 72, oriente les gaz verticale ment et/ou horizontalement, ce qui assure une stabilisation de l'appareil par rapport aux axes de tangage et de lacet.
La stabilisation, par rapport à l'axe de roulis, est assurée par une autre partie des gaz également prélevés à la sortie des turbopropulseurs et amenés aux extrémités des ailes, d'où ils s'échappent vers le haut et vers le bas, respectivement, sur l'aile droite et sur l'aile gauche, ou inversement. On voit les deux orifices d'échappement aux bouts des ailes représentés par 74 et 75 (fig. 12). Comme on l'a déjà mentionné, cette méthode de stabilisation est efficace et joue un rôle important lorsque la vitesse de vol est trop faible pour que les commandes habituelles de l'empennage et des ailerons puissent, à elles seules, assurer la stabilisation de l'appareil.
Dans des conditions normales, le décollage de l'appareil est assuré par la poussée des compresseurs orientés verticalement, complé tée par celle des gaz de sortie des turbo-pro- pulseurs. On voit sur la fig. 16, la position d'un compresseur à ce moment. Une fois que l'appareil est arraché du sol et le décollage effectué, on change progressivement l'orienta tion des compresseurs pour les amener dans les positions des fig. 12, 13 et 14. On obtient ce changement en faisant tourner les collec teurs en forme de spirale autour des axes de leurs compresseurs.
Les déviateurs 71 de sor- de des gaz des turbopropulseurs sont, durant cette manoeuvre, actionnés de façon que les directions de sortie de ces gaz soient toujours parallèles aux directions de sortie de l'air des compresseurs. La stabilisation de l'appareil est, au décollage, assurée au moyen des déri vations d'une partie des gaz des turbopropul seurs amenés à l'arrière et aux extrémités des ailes. Au fur et à mesure que l'appareil prend de la vitesse, la sustentation externe par les ailes et la stabilisation par l'empennage et les ailerons deviennent effectives.
Les compres seurs agissent, alors, en poussée suivant une direction voisine de l'horizontale (à 80 de la verticale environ). Ils sont dans les posi tions des fig. 13 et 14. Si, à partir de ce moment, on veut poursuivre un vol de croi sière, il est avantageux d'obstruer l'entrée et/ ou la sortie d'air d'un certain nombre de compresseurs, pour régulariser le débit et éviter le pompage. Ceci s'obtient au moyen de vannes représentées sur les fig. 15 et 16 et qui peuvent être actionnées par des com mandes d'un type usuel quelconque.
Lorsque l'aérodyne est en surcharge, un décollage oblique est, néanmoins, possible. Il s'effectue de la façon suivante :. les compres seurs étant orientés dès le début, horizonta lement, l'appareil bondit en avant, sous la poussée considérable des gaz et de l'air com primé. Ayant obtenu ainsi une accélération considérable, on dirige progressivement les poussées vers le bas, afin de délester l'appa reil. Une fois le décollage réalisé, on ramène les sorties des gaz et de l'air comprimé vers l'horizontale. L'appareil prend alors de l'alti tude en s'élevant obliquement à la manière d'un avion du type courant.
En dirigeant les- poussées des gaz et de l'air verticalement, on assure un atterrissage vertical parfait, durant lequel la stabilité de l'appareil est assurée, comme au départ, aux moyens des déviations de gaz prélevés aux échappements des turbopropulseurs.
Aerodyne The present invention relates to an aerodyne of the type which can, on the one hand, take off and land vertically and, on the other hand, fly in any direction while maintaining the best attitude and, more particularly, to those of these devices which use a directed thrust, to ensure, by reaction, their lift and propulsion.
We know many attempts in this kind of ideas. They all come up against the major difficulties which are, first of all, that of achieving sufficient thrust for vertical take-off and, second, that of achieving a directed thrust, to allow the same device to provide lift and propulsion. .
The object of the invention is to produce an aerodyne of this type and to provide a solution to the difficulties mentioned above. The aerodyne according to the invention with a normal horizontal attitude comprising a propulsion device suitable for providing, by reaction, the lift and propulsion of the aerodyne, is characterized in that this device comprises at least two air-cooled compressors. axis parallel to the pitch axis of the aerodyne and with each of which is associated a collector in the form of a spiral, said collector being orientable, in an angle of at least <U> minimum </U> um 80 around the axis of the compressor to which it is associated,
which allows the air jet of the compressor concerned to pass from a generally vertical downward direction to a substantially horizontal rearward direction, or vice versa, means for actuating said compressors and controls for orienting the collectors associated with them, whereby; when the direction of the air jets of the compressors is horizontal, said device provides the aerodyne with horizontal propulsion, while when these air jets are vertical, said device urges the aerodyne vertically upwards, i.e. on take-off ; either on landing or in hovering flight, the aerodyne thus being able to perform the various flights in question without it being necessary to modify its substantially horizontal attitude.
In one embodiment of the aerodyne, each compressor is actuated by an independent energy source, said energy sources and all of the compressors having chosen directions of rotation and arrangement, so that, in all the directions that the jets of the compressors may have, the resultant of the forces applied to the fuselage, passes substantially through the center of gravity of the flying apparatus, According to another embodiment of the aerodyne, the compressors are mounted in groups of 'at least two compressors, each group being actuated by a single energy source, said compressors and said energy sources having their direction of rotation and a chosen arrangement,
so that, in all the directions that the jets of the compressors may have, the resultant of the forces applied to the fuselage passes substantially through the center of gravity of the aerodyne.
According to one embodiment, the compressors are arranged in two parallel rows, symmetrically with respect to the vertical plane passing through the axis of the roll, and are actuated by energy sources, each source actuating an equal number of compressors in each of said rows, the arrangement of said compressors and their energy sources being chosen so that, on the one hand, in all the directions that the jets of the compressors may have, the resultant of the forces applied to the fuselage, passes appreciably through the center of gravity of the flying aerodyne and, on the other hand,
the failure of one of said energy sources does not lead to an imbalance in thrust of the flying device.
In one embodiment, at least two compressors having spiral-shaped manifolds are placed consecutively, one behind the other and arranged so that, in all directions that the jets of the compressors may have, the resulting from the forces applied to the fuselage, passes substantially through the center of gravity of the aerodyne.
One of the advantages of arranging the compressors in two rows, one beside the other, parallel to the roll axis of the aero dyne, is that, if one of the compressors included in the 'one of the rows broke down, it would suffice to slightly reduce the speed of the compressors in the other row to maintain the thrust balance.
According to one embodiment, the air outlet of the compressors is arranged so as to serve as combustion chambers, the fuel supply being ensured by means of suitable injectors, whereby the dynamic thrust of the compressor. exiting fluid is increased by a supply of thermal energy, the conversion of which into thrust takes place in said combustion chambers at the outlet of the compressors.
According to one embodiment, the energy sources which actuate the compressors are constituted by turboprop engines which transmit the movement to each compressor, by means of an angle transmission.
According to one embodiment, the control means which make it possible to perform the angular displacements of the collectors are servo controls which effect the angular displacements of each collector by means of a rack and a pinion integral with said collector.
According to one embodiment, the compressors are actuated by turbopropulators, the exhaust of which is fitted with variable-directional gas deflectors, the operation of said deflectors being controlled by members synchronized with the members which control the valve. orientation of the manifolds so that the outlet directions of said exhaust gases are always substantially parallel to the air outlet directions of the compressors, the thrusts of the compressors and the turboprop engines thus adding up, in all flight conditions, to know during the translational flight,
during takeoff, climb and landing.
The steerable deflections referred to can be of any type provided that it is possible to obtain deflections of up to 80 and more.
In the aerodyne described above, stabilization in mid-flight is ensured, as in airplanes in general, by the empennage and ailerons. This stabilization is therefore an external stabilization. This is not the case during takeoff, landing or flight at reduced speed, when the speed is insufficient for the empennage and the ailerons to ensure, on their own, the stability of the aerodyne. . The latter can then be obtained by means of a particular device. Namely: the compressors being driven by turboprop engines, gas taken off at the outlet of said turboprop engines is used to ensure stabilization.
For this purpose, suitable by-passes bring part of the output gases, on the one hand, to the rear end of the aerodyne and on the other hand, to the ends of the airfoils. Gas deflectors, placed at the rear, make it possible to obtain torques around the yaw and / or pitch axes. At the ends of the wings, it suffices to direct one outlet upwards and the other downwards to obtain torques around the roll axis.
According to a variant; the stabilization of the aerodyne can be ensured, not by gases taken from the exhausts of the turbo propellants, but by those supplied by a pressurized fluid generator, specially provided for this purpose.
This device, which ensures stability when taking off, when landing and during flight at reduced speed, becomes less necessary as the aircraft gains speed. At this moment the external stabilization device is replaced by the tail and the ailerons.
A certain number of compressors, forming part of one or more propelling units, can be fitted with valves at the inlet and / or at the outlet of the manifold, so that the control means ( possibly automatic obstruct the passage of air through said compressors, and, as a result, run them empty without performing any work. This short-circuiting is particularly intended to be used during the flight of cruising, in order to regulate the flow of the compressors and to avoid the phenomenon known under the name of pom page.
According to one embodiment, the aerodyne is provided with an all-terrain landing gear, the main gear consisting of two pads articulated on oleo-pneumatic shock absorbers, said pads, which retract in flight, being fitted retractable braking brackets and an angular displacement return damper. The drawing represents by way of example several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 schematically represents a partial vertical section of part of the positive propulsion device.
Fig. 2 schematically represents the same part during another phase of operation.
Fig. 3 shows a schematic plan view with partial cut away of the same part of the device.
Fig. 4 shows a schematic vertical section along line 4-4 of FIG. 1. FIG. 5 is a horizontal section through an aerodyne showing the propulsion device.
Fig. 6 shows a schematic vertical section of the same aerodyne.
Fig. 7 schematically shows a horizontal section of another embodiment of the aerodyne.
Fig. 8 shows a schematic vertical section of the same aerodyne, following line 8-8 of FIG. 7. Figs. 9, 10 and 11 schematically represent the distributions of motion transmissions in three particular modes of construction of the propellant device.
Fig. 12 shows a horizontal section of another embodiment of the aerodyne. .
Fig. 13 shows a vertical section of the same aerodyne.
Fig. 14 shows a vertical section of part of the same aerodyne, and FIGS. 15 and 16 represent, respectively, two. positions of a manifold and its compressor, at two different stages of flight.
In fig. 1, 2, 3 and 4, the arrangement of a single compressor has been shown for greater clarity. In these figures, reference 1 represents a turboprop engine, the motor shaft 2 of which transmits the movement to the axis of the compressor 3 by means of an angle transmission 4. The axis 3, on which the rotor 5 is fixed. of the compressor, is mounted on bearings 6 and 6 'in a nozzle 7, through which the air enters the compressor and the turboprop.
8 shows the snail-shaped manifold of the compressor; it can rotate around axis 3 and its angular position is defined by a toothed sector 9 of which it is integral and which is engaged, on the other hand, with a tangential screw 10 controlled by a servo-control schematically represented at 11.
The positions of the toothed sector and of the tangential screw are arranged so as to allow, thanks to this angular displacement, the direction of the air jet to pass from the vertical position shown in FIG. 1 to the horizontal position shown in FIG. 2 and vice versa.
Fig. 5 shows in horizontal section a propulsion unit comprising two centrifugal compressors whose rotors are shown by the references 15 and 15 ', and the snail-shaped collectors by 18 and 18'.
The compressors 15 and 15 'are actuated by two turboprop engines 21 and 21', respectively, the movement being transmitted by means of two angle transmissions 14 and 14 '. The arrows represent the air currents that feed the two compressors. For greater clarity, the control elements which make it possible to maneuver the air outlet directions of the compressor are not shown in these figures. The same device is shown in schematic vertical section in FIG. 6, the arrows representing the directions of the air jets at the outlet of the compressors.
Fig. 7 shows a schematic sectional view in the horizontal plane which contains the roll axis and FIG. 8, a vertical schematic section taken along line 8-8 of FIG. 7 from another aerodyne.
In this device, the propellant device consists of four compressors, the rotors represented by 25, 25 ', 25 ", 25"', are actuated by two turboprop engines 31, 31 '. The thruster 31 fixed in the fuselage transmits the movement to the rotors 25 and 25 "by means of angular return 24 and 24" respectively. The thruster 31 'transmits the movement to the rotors 25', 25 "', by means of angle transmissions 24', 24" 'and a pinion 30.
In fig. 7, the arrows represent the air currents which feed the compressors. In fig. 8, the arrows represent the directions of the air jets which produce the necessary thrusts. The horizontal arrows refer to the case where the propulsion device works on horizontal propulsion, while the vertical arrows correspond to vertical flight: either on take-off, or on landing, or in hovering flight of the aerodyne.
In fig. 9, 10 and 11, we see schematically the distribution of motion transmissions from the energy sources to the compressors, these transmissions being represented by solid lines. In the case of fig. 9, we see two compressors (5) located in the vertical plane which includes the roll axis, one behind the other and actuated by two energy sources (1).
In fig. .10, there is shown four compressors (25) actuated by two energy sources (31). This is the case with fig. 7 and 8, which has just been described.
In fig. 11, there are six compressors actuated by three energy sources; the sources 41, 42, 43 transmit the movement respectively to the compressors 51, 52, 53, 54, 55, 56. With this arrangement, the stability of the thrust equilibrium is obtained in the event of a failure of the one of the sources of energy.
The latter would possibly exclude two compressors whose thrusts are balanced, which, consequently, would not affect the balance of the propeller remaining in operation.
In fig. 12, 13, 14, 15 and 16, the reference 57 represents the fuselage, the transverse section of which is that of a truncated ovoid. On each side of the fuselage are arranged, in tandem, two air intakes 58 and 59, respectively. The compressors and their spiral-shaped collectors represented by the references 60, are arranged, in the example shown, in groups, vertically, on each side of the axis of the fuselage and occupy the entire available height. They are arranged two by two, on the same axis, passing under a corridor. The latter makes it possible to circulate from end to end of the device.
The cockpit, represented by 62, is located at the forward end. Behind it are the first two front powertrains, each comprising four compressors and a turbo propellant (of the Bristol BE 25 type, for example) placed obliquely under the corridor. Turboprop engines are represented by the reference 63. In each group, the turboprop engine directly actuates the two front compressors. A mechanical transmission 64 connects said front compressors to the two rear compressors of the same group.
Behind the two front powertrains are located the passenger cabins, arranged on two superimposed decks, represented by 65 and 66, connected by a staircase 67. Behind the cabins are. find the two rear powertrains identical in all respects to those of the front. The canopy is attached to each side of the fuselage and its axis is located below and forward of the upper deck passenger cabin. It contains the fuel.
Reference 68 (fig. 14) shows the diagrammatically the control rod which allows the air outlet of the spiral-shaped manifolds to be oriented by making them pivot around the axes of their compressors by means of the rack screws 69. At the same time, the rod 68 rotates, by means of a chain, another rack 70 which controls the diverter 71 of the outlet gases of the corresponding turboprop. The above control is arranged so that the direction of the gas outlet from the turboprop is always substantially parallel to that of the air outlet from the compressor.
The racks, which have just been discussed, are not shown in FIG. 14 only on a single compressor and a single turbo propeller, so as not to confuse the design. Identical devices synchronized with that which is represented exist on all the compressors and on all the turbopropulators which constitute the propellants. They can all be operated by the same control rod 68.
A part of the gases is taken at the outlet of the turboprop engines by means of a bypass 72 (only part of which is shown in FIG. 14) which brings them to the rear of the apparatus. A ring-shaped diverter 73 which, under the action of a control, not shown, can move in a vertical plane, projecting, up or down, on one side, or on the side. Another, at the outlet of the bypass 72, directs the gases vertically and / or horizontally, which ensures stabilization of the apparatus with respect to the pitch and yaw axes.
Stabilization, with respect to the roll axis, is provided by another part of the gases also taken at the outlet of the turboprop engines and brought to the ends of the wings, from where they escape upwards and downwards, respectively , on the right wing and on the left wing, or vice versa. We see the two exhaust ports at the ends of the wings represented by 74 and 75 (fig. 12). As already mentioned, this method of stabilization is effective and plays an important role when the flight speed is too low for the usual tail and aileron controls to be able, on their own, to stabilize the air. 'apparatus.
Under normal conditions, takeoff of the aircraft is ensured by the thrust of the vertically oriented compressors, supplemented by that of the outlet gases from the turbo-propellers. It is seen in fig. 16, the position of a compressor at this time. Once the device is torn from the ground and take-off has been completed, the orientation of the compressors is gradually changed to bring them to the positions of FIGS. 12, 13 and 14. This change is achieved by rotating the spiral manifolds around the axes of their compressors.
The turboprop gas outlet deflectors 71 are, during this maneuver, actuated so that the outlet directions of these gases are always parallel to the air outlet directions of the compressors. The stabilization of the aircraft is, on takeoff, ensured by the diversions of part of the gas from the turbopropulators brought to the rear and to the ends of the wings. As the aircraft gains speed, the external lift by the wings and stabilization by the tail and ailerons become effective.
The compressors then act by pushing in a direction close to the horizontal (approximately 80 from the vertical). They are in the positions of figs. 13 and 14. If, from this moment, it is desired to continue a cruise flight, it is advantageous to obstruct the air inlet and / or the air outlet of a certain number of compressors, in order to regulate the flow. and avoid pumping. This is obtained by means of valves shown in fig. 15 and 16 and which can be actuated by commands of any conventional type.
When the aerodyne is overloaded, an oblique take-off is, however, possible. It is carried out as follows:. the compressors being oriented from the start, horizontally, the apparatus leaps forward, under the considerable thrust of the gases and the compressed air. Having thus obtained a considerable acceleration, the thrusts are gradually directed downwards, in order to relieve the apparatus. Once take-off is complete, the gas and compressed air outlets are brought back to the horizontal. The apparatus then takes altitude by rising obliquely in the manner of an airplane of the current type.
By directing the thrusts of the gases and the air vertically, a perfect vertical landing is ensured, during which the stability of the aircraft is ensured, as at the start, by means of the deviations of the gases taken from the exhaust of the turboprop engines.