Hélicoptère
La présente invention a pour objet un hélicoptère dont les pales portent chacune à son extrémité extérieure au moins une hélice entraînée par un moteur central et destinée à entraîner lesdites pales en rotation.
On connaît déjà des hélicoptères de ce type. Le brevet suisse No 332384 décrit en particulier un hélicoptère dont les pales présentent l'allure d'ailes ayant un profil relativement épais et dont les hélices disposées à l'extrémité des pales sont équipées d'un écran qui s'étend devant la zone intérieure du chemin parcouru par leurs pales, de façon que l'effet gyroscopique qui exerce une torsion sur l'aile tournante de l'hélicoptère pendant sa rotation soit éliminé.
Des hélicoptères de ce genre peuvent être réalisés en grandeur nature ou comme constructions de modèles réduits destinés à être utilisés comme jouets. Le but de la présente invention est de réaliser un hélicoptère du genre mentionné au début dont la force de sustentation soit améliorée par rapport aux réalisations antérieures connues.
Dans ce but, l'hélicoptère selon l'invention est caractérisé en ce que les pales sont constituées au moins dans la région des hélices par une série de plans sustentateurs disposés l'un derrière l'autre et décalés en hauteur de façon à définir entre eux des joints ouverts dans la direction de déplacement de la pale.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'hélicoptère selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue en plan de dessus, et
la fig. 2, une vue en coupe d'une des pales selon la ligne II-II de la fig. 1.
L'hélicoptère représenté au dessin est d'une constraction générale semblable à celui qui est décrit dans le brevet suisse No 332384 mentionné ci-dessus. Il comporte quatre pales 1 fixées rigidement à un bâti central 2 et orientées à 900 les unes des autres. En variante, l'hélicoptère pourrait également être construit avec trois pales ou un nombre supérieur à quatre, ces pales étant réparties régulièrement autour de l'axe du bâti central 2.
Ce bâti central, qui est destiné à tourner autour de son axe avec les pales 1, est relié à un fuselage 3 qui peut être muni d'un train d'atterrissage (non représenté au dessin) et qui est équipé d'un gouvernail de direction 4, ainsi que d'une hélice de traction 5 dont l'axe est perpendiculaire à celui du bâti central 2. La liaison entre le bâti central et le fuselage sera réalisée par exemple par des roulements à billes.
A l'extrémité de chaque pale 1 est montée une hélice 15 qui pivote autour d'un axe logé à l'intérieur de la pale, comme on le verra plus loin. Les axes des hélices 15 sont reliées par l'intérieur des pales à l'arbre d'un moteur (non représenté) qui est logé à l'intérieur du bâti 2. Cet arbre étant coaxial au bâti 2 et le moteur étant lui-même fixé à ce bâti, la liaison entre les arbres des hélices et l'arbre du moteur peut être réalisée soit par des poulies et des bandes d'entraînement, par exemple des courroies en caoutchouc, soit par un autre mécanisme tel que barres et engrenages d'angles.
Comme on le voit à la fig. 1, les hélices sont logées dans des échancrures 6 ménagées à l'extrémité des pales.
En outre, ces échancrures sont équipées d'écrans 7 derrière lesquels les pales des hélices passent à chaque tour afin de créer une dissymétrie dans l'effort de traction, ce qui évite les inconvénients dus aux effets gyroscopiques des hélices.
Dans une forme d'exécution destinée à être utilisée à titre de jouet, le moteur logé dans le bâti 2 pourrait être un moteur électrique. Le stator serait alors alimenté en courant électrique par des contacts glissants du type bagues et charbons, l'appareil étant relié à un poste de commande par un câble souple permettant de faire varier la vitesse de rotation du moteur et, par conséquent, de commander les déplacements de l'appareil. Dans ce cas, l'hélice 5 pourrait être actionnée par un autre moteur logé à l'intérieur du fuselage 3.
L'appareil décrit comporte une construction spéciale pour les pales 1. Comme on le voit à la fig. 2, ces pales sont constituées chacune de six plans sustentateurs 17 qui sont répartis en deux séries superposées. Ces plans sustentateurs sont constitués par des plaques minces rigides sensiblement planes. En variante, ces plaques pourraient d'ailleurs être incurvées selon un profil d'aile d'avion. Chaque série de plans sustentateurs se compose de trois plaques disposées à la même hauteur l'une derrière l'autre et également inclinées sur un plan horizontal.
Les bords d'attaque 8 des plaques 17 de chaque série se trouvent donc à la même hauteur. En outre, les bords de fuite 9 des deux plaques antérieures de chaque série se trouvent chacun exactement sous le bord d'attaque de l'une des deux plaques postérieures de la série. I1 en est de même pour les bords d'attaque et de fuite des plaques de la série inférieure dont l'angle d'incidence est le même que pour les plaques supérieures. Les plaques 17 sont reliées entre elles par des cloisons 10 disposées verticalement dans le sens de déplacement des pales et jouant le rôle de nervures. On obtient ainsi une structure rigide et indéformable extrêmement légère.
C'est entre les plaques qui constituent cette structure que s'étendent les moyens d'entraînement des hélices. Ces moyens d'entraînement peuvent passer à travers des ouvertures pratiquées dans des cloisons 10.
Aux extrémités des pales, sont prévus des éléments de paroi 1 1 qui sont légèrement inclinés par rapport au sens de déplacement des pales et dont la longueur correspond à la largeur de chaque plaque 17. La structure décrite assure un effet de sustentation optimum lorsque la pale se déplace en rotation autour de l'axe du bâti 2.
Les filets d'air qui s'écoulent sur les faces supérieures des plans sustentateurs sont aspirés dans les joints entre le bord de fuite de la plaque et le bord d'attaque de la plaque suivante et sont conduits sous la plaque qui se trouve immédiatement en arrière. Cet effet assure une force de sustentation maximum. Le même effet se produit aux extrémités des pales où l'air est aspiré dans les ouvertures qui sont ménagées entre les cloisons 1 1 successives. D'autre part, cette structure assure une utilisation optimum des écoulements d'air qui sont créés derrière les hélices du fait de leur rotation. L'air refoulé vers l'arrière par les hélices pénètre entre les plans sustentateurs et est guidé entre ceux-ci sur toute la largeur de la pale.
Dans une autre forme d'exécution, la structure décrite et constituée par les séries de plans sustentateurs 7 pourrait n'occuper que la partie extrême des pales, le reste de ces dernières ayant une structure usuelle.
En variante, on pourrait également prévoir des pales formées de trois séries de plans sustentateurs superposés ou comportant dans chaque série un plus grand nombre de plans sustentateurs disposés les uns derrière les autres.
Dans une autre forme d'exécution, le moteur qui actionne les hélices en rotation pourrait également se trouver directement dans le fuselage.