CH684549A5 - Aile galbée déployable pour engin volant. - Google Patents

Description

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Description

L'invention concerne les ailes déployables, telles que celles employées sur les missiles, les roquettes et engins volants similaires, que l'on appellera globalement par la suite engin. Elle concerne en particulier un profil d'aile, adapté à la section de l'engin afin d'y occuper un minimum d'espace.

On connaît des engins munis d'ailes ou d'ailettes, articulées sur le corps de l'engin autour d'un axe oblique. Ceci a pour effet que, lors du déploiement, chacune des ailes passe d'une position repliée, parallèle à l'axe longitudinal de l'engin, à une position déployée dans laquelle l'aile est située dans un plan radial de manière à ce que le profil de l'aile soit parallèle à l'axe de l'engin. Ces ailes, généralement de section profilée, sont placées à l'intérieur de l'engin où elles occupent un volume important. Les espaces disponibles, à l'intérieur d'un engin, étant de plus en plus limités du fait du nombre de plus en plus important des modules qu'il faut insérer dans l'engin pour multiplier ses fonctions et augmenter ses performances, il est indispensable de diminuer le volume de certains éléments pour faciliter l'intégration de ces modules.

Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un profil d'aile ayant la même fonction que précédemment, à savoir la stabilité et la manœuvrabilité de l'engin, mais dont la mise en place dans la section de l'engin permet un gain de place important.

L'objet de l'invention est une aile déployable pour un engin volant, articulée par des moyens d'ouverture permettant, au cours du déploiement de l'aile, de passer d'une position repliée dans laquelle un axe YY' selon l'envergure de l'aile est parallèle à l'axe longitudinal XX' de l'engin, à une position déployée dans laquelle l'aile est située dans un plan radial de manière à ce que le profil de l'aile soit parallèle à l'axe longitudinal de l'engin, l'aile comportant deux faces ayant chacune une forme galbée dans un plan perpendiculaire à l'axe YY', la concavité de chacune des deux faces étant orientée, en position repliée, dans un même sens vers l'intérieur de l'engin de façon à occuper un volume restreint dans la section de l'engin.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins joints, parmi lesquels:

- la fig. 1 est une vue d'un engin volant équipé d'ailes déployables selon un mode de réalisation de l'invention servant au pilotage et guidage de l'engin et sur lequel les ailes passent de la position repliée à la position déployée;

- la fig. 2 est une vue en coupe transversale selon un axe FF de la fig. 1, lorsque les ailes déployables selon l'invention sont en position repliée le long du corps de l'engin;

- la fig. 3a est une vue de dessous d'un mode de réalisation d'une aile selon l'invention;

- la fig. 3b est une vue du profil d'un mode de réalisation d'une aile selon l'invention;

- la fig. 4a représente un mode de réalisation des moyens d'ouverture équipant chacune des ailes selon l'invention;

- la fig. 4b représente le même moyen d'orientation de la fig. 4a équipé d'un moyen de contrôle.

La fig. 1 est une vue d'un engin volant 1 équipé, par exemple, d'une part d'ailes déployables 2 selon l'invention positionnées, par exemple, au milieu de l'engin et servant au guidage de l'engin 1 et, d'autre part, d'ailettes déployables 3 selon l'invention positionnées, par exemple, sur la partie arrière de l'engin pour assurer le pilotage et la stabilité de l'engin.

Les matériaux constituant chaque aile et chaque ailette ont, par exemple, une structure plastique, tout autre matériau étant utilisable.

Les ailes 2 et les ailettes 3 sont positionnées, avant déverrouillage d'un système d'éjection, contre le corps de l'engin volant 1 et sont représentées en A, B et C en position rabattue.

Les ailes 2 et les ailettes 3 sont montées pivotantes par rapport au corps de l'engin 1 autour de moyens d'ouverture. Ces moyens sont, par exemple, constitués, pour le déploiement des ailes 2, d'un premier bras 4 oblique par rapport à l'axe longitudinal XX' de l'engin; ce bras 4 est fixé, dans un mode de réalisation, à une extrémité 5 de l'aile 2 et s'encastre, par exemple, dans un corps fixe dans l'engin (non représenté) dont l'axe est incliné par rapport à l'axe longitudinal XX'.

Dans un autre mode de réalisation, comme celui représenté sur les fig. 4a et 4b, un bras oblique 4' est fixé par exemple sur un deuxième corps fixe 6 ayant un axe central ZZ'. L'aile 2 comporte alors, à son extrémité inférieure 5, une échancrure de forme cylindrique dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du bras oblique 4 pour permettre l'encastrement de l'aile 2 dans le deuxième corps fixe 6. Un système auto-bloquant, non représenté, est également prévu sur le deuxième bras oblique 4' pour éviter, à l'ouverture de l'aile 2, un arrachement de cette dernière. Ce deuxième corps fixe 6 est positionné de manière à ce que son axe ZZ' soit perpendiculaire à l'axe longitudinal XX' de l'engin volant. Des moyens de 30 contrôle 7, par exemple mécaniques et électriques, peuvent réguler l'ouverture des ailes 2 pour optimiser les performances de l'engin et pour éviter la détérioration des ailes 2 ou des moyens de fixation de ces ailes 2.

Si on désigne par YY' l'axe central de l'aile 2 selon son envergure, on voit que le bras 4 permet ainsi d'amener l'aile de sa position rabattue, parallèle à l'axe longitudinal XX' de l'engin, à sa position déployée où l'axe YY' est perpendiculaire à l'axe XX'.

Ce système d'ouverture des ailes 2 autorise une envergure d'ailes relativement importante, ce qui augmente considérablement la qualité du pilotage de l'engin 1. Toutefois d'autres moyens d'ouverture peuvent être utilisés, comme une ouverture selon deux axes perpendiculaires, l'un permettant un déploiement de l'aile dans un plan contenant l'axe longitudinal de l'engin, par exemple d'un angle de 90°, et l'autre assurant une rotation de l'aile autour

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de son axe, par exemple d'un angle de 90°, pour se placer dans la position représentée à la fig. 1.

Avant et pendant le tir de l'engin, par exemple d'un canon, un système d'éjection maintient les ailes 2 et les ailettes 3 contre le corps de l'engin. Après le tir, ce système est déverrouillé et autorise le déploiement des ailes et des ailettes. Nous nous intéresserons plus particulièrement, au cours de la suite de la description, au déploiement des ailes 2 servant à créer une portance aérodynamique de l'engin 1, étant entendu que le mécanisme est analogue par les ailettes 3. Sur la fig. 1, on peut suivre la progression du déploiement des ailes 2. En effet, différents états intermédiaires sont représentés entre la position rabattue des ailes (positions A et B) et la position déployée de ces mêmes ailes (respectivement positions E et D).

Chaque aile 2 possède deux faces. Une première face 8, en position repliée, est directement en contact avec le corps 10 de l'engin 1. Une deuxième face 9, placée en vis-à-vis de la première face 8a, par exemple, sensiblement la même surface et une forme semblable à celle de la première face. Le profil galbé, obtenu par la réunion des deux faces, peut être réalisé par exemple par injection plastique ou moulage ou forgeage.

Une description plus détaillée de chacune des ailes 2 est représentée sur les fig. 3a et 3b.

Chaque aile 2 possède une configuration presque rectangulaire, lorsqu'elle est représentée vue de dessous selon l'axe YY' comme illustré sur la fig. 3a. Elle est constituée ici de quatre côtés désignés 13, 14, 15 et 16. Les côtés 13 et 15 ont une envergure identique et les côtés 14 et 16 ont une section légèrement différente. Le côté 13 est parallèle, sur toute la longueur, à l'axe YY' et le côté 15 comprend deux parties, une première partie 18 parallèle à l'axe YY' et une seconde partie 17 légèrement oblique. Cette seconde partie 17 a été prévue pour éviter, lors du déploiement des ailes 2, un chevauchement des ailes 2 pouvant entraîner leur détérioration.

Sur la fig. 1, les ailes 2 fixées, par exemple, sur une partie fixe 19 de l'engin, ont une configuration alternée en position repliée de façon à ce que les concavités soient aussi alternées en position déployée, de manière à minimiser le couple de roulis. Dans un tel cas, les ailes sont fixées deux par deux et elles sont en nombre pair; par exemple, on utilise six ailes galbées. Toutefois, il est possible de positionner un nombre impair d'ailes 2 en utilisant, par exemple, une bague sur laquelle sont fixées les ailes 2 par des systèmes d'encastrement connus; cette bague mobile autour du corps 10 de l'engin, ce qui évite le couple de roulis exercé par celle des ailes qui n'est pas couplée.

Chaque aile 2 a une envergure de longueur L et une corde 21 de longueur 1, définie comme étant la distance entre les points a et b situés respectivement sur le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aile.

Sur la fig. 3b les deux faces 8 et 9 ont une forme galbée c'est-à-dire qu'elles ont des concavités respectivement 11 et 12 positionnées dans un plan perpendiculaire à l'axe YY' de l'aile 2, orientées tous les deux dans le même sens et dirigées, en position rabattue, vers l'intérieur de l'engin 1. De la sorte, chacune des ailes épouse au mieux la forme circulaire du corps 10 de l'engin en évitant tout dépassement, comme représenté sur le schéma de la fig. 1. La surface 20, limitée par les deux faces 8 et 9 et positionnée dans un plan perpendiculaire à l'axe YY' de l'aile, est appelée profil de l'aile.

Sur la fig. 2, on peut voir une coupe transversale selon un axe FF de l'engin représenté sur la fig. 1, avant le déploiement des ailes.

Dans cette représentation, six ailes galbées 2 sont positionnées sur la périphérie du corps 10 de l'engin. Ce système d'éjection permet, avant son déverrouillage, d'appliquer les ailes 2 contre le corps 10 de l'engin pour éviter que des effets aérodynamiques ne perturbent sa trajectoire. D'autre part, grâce à la forme galbée des ailes 2, le volume qu'elles occupent est limité, ce qui permet, par exemple, le transport d'une charge militaire plus importante et, plus généralement, permet d'augmenter les performances de l'engin volant.

L'invention n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et décrit ainsi qu'à l'application qui n'a été choisie qu'à titre d'exemple; elle peut s'appliquer à tous les systèmes utilisant des ailes ou des ailettes déployables de grande envergure et où il existe des contraintes d'encombrement.

Claims (7)

Revendications

1. Aile déployable pour un engin volant (1), fixée de façon articulée sur l'engin par des moyens d'ouverture qui permettent, au cours du déploiement de l'aile (2), de passer d'une position repliée dans laquelle l'axe central (YY') de l'aile selon son envergure est parallèle à l'axe longitudinal (XX') de l'engin (1), à une position déployée dans laquelle l'aile (2) est située dans un plan radial, le profil (20) de l'aile (2) étant parallèle à l'axe longitudinal (XX') de l'engin, l'aile étant caractérisée par le fait qu'elle comporte deux faces (8, 9) ayant chacune une forme galbée dans un plan perpendiculaire à l'axe central de l'aile (YY'), la concavité de chacune des deux faces (8, 9) étant orientée dans un même sens vers l'intérieur de l'engin (1) lorsque l'aile est en position repliée.

2. Aile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'ouverture comportent un premier bras oblique (4) positionné à une extrémité (5) de l'aile (2), ce bras (4) s'encastrant dans un premier corps fixé dans le corps (10) de l'engin (1).

3. Aile selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens d'ouverture comportent un deuxième bras oblique (4') positionné sur un deuxième corps (6) fixé dans le corps (10) de l'engin et dans lequel s'encastre l'extrémité inférieure (5) de l'aile (2) qui contient une échancrure à cet effet.

4. Aile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'ouverture assurent l'ouverture de l'aile successivement selon deux axes perpendiculaires.

5. Engin volant, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité d'ailes selon l'une des revendica-

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tions précédentes, positionnées à la périphérie du corps de l'engin.

6. Engin selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les ailes s'ouvrent deux à deux dans un sens opposé de manière à minimiser le couple aérodynamique de roulis dans le cas où le nombre d'ailes est pair.

7. Engin selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les ailes sont positionnées à la périphérie du corps de l'engin sur une bague mobile autour du corps, et que le nombre d'ailes est impair.

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