FR2532273A1 - Giravion, en particulier helicoptere, possedant au moins deux pales de rotor animees d'une rotation autour d'un axe sensiblement vertical par une unite motrice - Google Patents

Abstract

CET APPAREIL COMPREND AU MOINS DEUX PALES DE ROTOR 2 ROTATIVES AUTOUR D'UN AXE SENSIBLEMENT VERTICAL 1 ET AU MOINS UNE UNITE MOTRICE 3, 4 POUR ENTRAINER LES PALES, AINSI QU'UNE PARTIE FORMANT UNE CABINE 5 OU UN COMPARTIMENT POUR RECEVOIR LA CHARGE. LES PALES 2 SONT ENTRAINEES EN ROTATION DE FACON INDIRECTE PAR UNE COURONNE D'AUBES DISPOSEE ROTATIVE DANS UN CANAL D'AIR VERTICAL 6 ET ENTRAINEE ELLE-MEME PAR L'HELICE 4 DE L'UNITE MOTRICE. LES AUBES DE CETTE COURONNE ETANT OSCILLANTES ET REGLABLES, LES PALES 2 PEUVENT ETRE IMMOBILISEES AU SOL PENDANT QUE LE MOTEUR 3 CONTINUE A TOURNER. LE CANAL D'AIR VERTICAL 6, TRAVERSANT LA CABINE 5, CONTIENT UNE DEUXIEME COURONNE D'AUBES POUR COMPENSER LE COUPLE DE REACTION, AINSI QUE DES VOLETS DE DIRECTION POUR COMMANDER UN VOLET DE PROFONDEUR ET UNE DERIVE 15 A L'ARRIERE DE L'APPAREIL. LE ROTOR ANTICOUPLE EST SUPPRIME.

Description

L'invention concerne un giravion, en particulier un

hélicoptère, comprenant au moins deux pales ou ailes de rotor rota-

tives autour d'un axe vertical, ou voisin de la verticale, et au moins une unité motrice pour entraîner les pales de rotor, ainsi qu'une partie formant une cabine ou un compartiment pour recevoir la charge.

Sur un tel aéronef, la portance est produite unique-

ment par le mouvement de rotation de la voilure tournante constituée

par le rotor.

Le rotor ou les pales de rotor des hélicoptères connus sont entraînées mécaniquement par l'unité motrice Quand l'hélicoptère est au sol, avant le décollage ou après l'atterrissage, le rotor est donc entraîné, ou tourne encore par inertie, ce qui présente les

dangers connus, surtout pour les personnes montant à bord au descen-

dant de l'appareil Les hélicoptères monorotors connus doivent être

équipés en plus d'un rotor arrière ou rotor anticouple pour la sta-

bilisation Pour pouvoir stabiliser le fuselage de ces hélicoptères classiques, de manière & empêcher son pivotement autour de l'axe du

rotor principal, le rotor arrière doit développer un couple dit con-

pensateur au moins égal au couple de réaction du rotor principal, ce qui demande des moyens techniques co teux, consomme une grande quantité

d'énergie et est préjudiciable à la sécurité d'ensemble.

Le brevet des EUA 3 381 474 décrit un "Compound Aircraft" sous forme d'un aéronef classique à voilure fixe à deux

réacteurs, o la sustentation est assurée généralement par le mouve-

ment de l'ensemble de l'aéronef avec ses surfaces portantes rigides

par rapport à l'air environnant, avec simplement une voilure tour-

nante en plus pour l'envol et l'atterrissage sur pistes courtes La

voilure tournante est alimentée en air à travers un conduit de déri-

vation, l'air circulant de bas en haut puis vers l'arrière La voi-

lure est entraînée par une turbine, quoique avec interposition d'un mécanisme de transmission Cet appareil ne comporte cependant pas de canal d'air traversant la cabine et avec une ouverture d'entrée en haut et une ouverture de sortie en bas comme cela est le cas pour le giravion selon l'invention et la circulation d'air est du bas vers

l'arrière.

Le PCT/US 80/01584 (n O de publication internationale

W O 81/01542) décrit un aéronef qui ne possède pas de voilure tour-

nante pour la sustentation Il ne comporte pas non plus une couronne d'aubes disposée libre en rotation et à laquelle est fixée la voilure tournante (les pales de rotor) La portance doit être fournie par un

corps sustentateur.

L'aéronef selon le brevet français 1 602 690 ne

possède pas davantage de voilure tournante pour assurer la susten-

tation Celle-ci est produite uniquement par des hélices installées dans un canal d'air Ce canal ne contient pas de couronne d'aubes disposée libre en rotation et portant une voilure tournante (pales de rotor) à la différence du giravion selon l'invention et il n'y a pas non plus une deuxième couronne d'aubes pour compenser le

couple de réaction Une hélice de queue est nécessaire pour stabi-

liser l'appareil.

L'appareil décrit par le brevet des EUA 3 420 472 n'est pas davantage un giravion et son canal d'air ne contient ni une couronne d'aubes libre portant des pales de rotor ni une

seconde couronne d'aubes pour compenser le couple de réaction.

Le but de l'invention est d'éviter les inconvé-

nients indiqués et de créer un giravion offrant davantage de confort dans la sécurité, d'une exécution plus simple que les appareils connus

et d'une plus faible consommation d'énergie.

On obtient ces résultats avec un giravion du type indiqué au début, qui, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend, dans la direction d'écoulement du courant d'air produit par l'unité motrice, constituée en particulier par un moteur à hélice, une turbine aspirante ou une turbine à action, un réacteur à double flux ou une unité analogue, un canal d'air sensiblement vertical ménagé dans la partie formant cabine et traversant cette partie de préférence perpendiculairement, l'ouverture d'entrée du canal d'air étant prévue dans le dessus de la partie formant cabine et l'ouverture de sortie dans le dessous de cette partie, de sorte que l'air traverse le canal de haut en bas, en ce qu'au moins deux séries d'aubes, en particulier

deux séries d'aubes réglables, sont disposées l'une à distance au-

dessus de l'autre dans le canal d'air, l'une de ces séries étant réa-

lsée comme une couronne d'aubes qui est montée de façon à pouvoir tourner librement par rapport à l'unité motrice et sur laquelle sont

montées les pales de rotor, dont le pas peut être variable cyclique-

ment ou collectivement, l'autre série d'aubes servant à compenser le couple de réaction, et en ce que le canal d'air contient en plus

en particulier à la suite des séries d'aubes dans le sens de l'écou-

lement de l'air, au moins deux et de préférence un plus grand nombre de volets de direction, lesquels sont de préférence montés oscillants

autour d'axes perpendiculairesà l'axe sensiblement vertical du rotor.

Avec cette disposition, le rotor ou les pales de rotor ne sont pas entraînées directement par l'unité motrice mais par l'intermédiaire de la couronne d'aubes située dans le courant d'air produit par l'unité motrice Par conséquent, même si l'unité motrice est en marche, de sorte qu'elle produit un courant d'air, le

rotor peut être immobile, si les aubes de ladite couronne sont orien-

tées en conséquence, ou peut âtre arrêté par le réglage voulu de ces aubes La sécurité pour les passagers montant à bord ou descendant de l'appareil peut ainsi âtre accrue Comme la seconde série d'aubes compense en plus le couple de réaction, le rotor anticouple ou d'autres dispositifs connus et prévus en particulier a l'arrière de l'hélicoptère pour produire le couple compensateur peuvent être supprimés. Pratiquement toute la puissance de l'unité motrice peut être injectée dans les pales de rotor Dans l'ensemble, on obtient ainsi un giravion de sécurité accrue, de meilleur rendement et

de construction plus simple.

Un premier mode de réalisation de l'invention prévoit la disposition de l'hélice de l'unité motrice à distance au-dessus 'du canal d'air et à distance au-dessus de la couronne d'aubes portant les

pales de rotor.

Selon un autre mode de réalisation, la couronne d'aubes portant les pales de rotor est disposée à distance sous l'unité motrice et à distance sous la seconde série d'aubes, servant

à la compensation du couple de réaction.

Il est possible également de disposer l'unité motrice,

dans le sens de l'écoulement de l'air, entre la couronne d'aubes por-

tant les pales de rotor et la série d'aubes servant à la compensation

du couple de réaction.

Encore un autre mode de réalisation consiste à dis-

poser l'unité motrice à distance sous la couronne d'aubes portant les pales de rotor et à distance sous la série d'aubes servant à la

compensation du couple de réaction.

Pour ce qui concerne la compensation du couple, il

est avantageux que les aubes servant à produire le couple compen-

sateur soient montées oscillantes, en particulier collectivement autour d'axes qui sont essentiellement perpendiculaires à l'axe de

l'unité motrice.

Il est avantageux que les aubes servant à la compen-

sation du couple de réaction soient montées par un coté dans la paroi du canal d'air et par l'autre côté sur une structure porteuse

pour l'unité motrice.

Pour diriger le giravion en vol vertical et en vol horizontal, il est avantageux d'accoupler les volets de direction,

par des dispositifs de transmission mécaniques, électriques ou hydrau-

liques, à des organes directeurs pour le vol horizontal.

Pour améliorer encore plus la portance du giravion,

il est avantageux que le canal d'air se prolonge vers le haut au-

delà des pales de rotor, de manière que l'ouverture d'entrée du canal d'air se trouve à distance au-dessus des pales de rotor, et de doter la partie supérieure du canal d'air d'au moins un pavillon d'entrée

orienté en partie au moins radialement.

Un tel pavillon d'entrée ou d'aspiration permet d'amé-

liorer considérablement la portance de l'appareil.

On obtient un écoulement optimal de l'air lorsque,

selon un perfectionnement de l'invention, le côté supérieur du pavil-

lon d'entrée possède une courbure convexe et l'ouverture d'entrée du canal d'air est arrondie et se raccorde sans solution de continuité

au côté supérieur du pavillon d'entrée.

Selon une autre caractéristique avantageuse, le

pourtour du pavillon-d'entrée est défini par une arête qui est de pré-

férence à angle vif et est dirigée obliquement vers le bas, o se

rejoignent le côté supérieur et le côté inférieur du pavillon d'en-

trée -

Il est avantageux que le diamètre extérieur-du pavil-

lon d'entrée soit plus petit que le diamètre extérieur des pales de rotor; le diamètre extérieur du pavillon d'entrée est de préférence compris entre la moitié et un tiers du diamètre extérieur des pales

de rotor.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de

plusieurs exemples de réalisation non limitatifs ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:

la figure 1 est une vue d'un giravion selon l'in-

vention; la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de figure 1 la figure 2 A est une vue de dessus, à plus grande échelle et partiellement en coupe horizontale, de l'hélice et de l'unité motrice la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de figure 2, mais à plus grande échelle; les figures 4 à 6 sont des vues semblables à celle de la figure 3 mais montrant différentes variantes; la figure 7 est une coupe verticale suivant l'axe longitudinal d'un giravion selon un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention; et la figure 8 montre à plus grande échelle un détail

de figure 7 selon une variante de réalisation.

L'aéronef représenté sur les figures 1 à 3 est un hélicoptère comportant un rotor à deux pales 2 qui tournent autour d'un axe 1 essentiellement vertical, une unité motrice 3 pour

entraîner une hélice 4 et une cabine 5 pour recevoir la charge.

L'hélice 4 est disposée à distance au-dessus des pales 2 et à dis-

tance au-dessus d'un canal d'air 9 qui traverse la cabine 5 essen-

tiellement dans le sens vertical Le canal d'air 6 possède une sec-

tion droite sensiblement circulaire et son axe est àxialà l'axe 1 de l'hélice 4 et des pales de rotor 2 e Comme on peut le voir sur la figure 3, deux-séries d'aubes 7, 8 sont prévues à distance l'une au-dessus de l'autre dans le canal d'air 6 Les aubes 7 du haut sont montées oscillantes autour d'axes 9 qui sont perpendiculaires à l'axe sensiblement vertical 1 sur un moyeu 10 et elles forment ensemble une couronne d'aubes 7 sur laquelle sont montées les pales de rotor 2 Sous les aubes 7,

les aubes 8 sont montées oscillantes autour d'axes 11 qui sont éga-

lement perpendiculaires à l'axe sensiblement vertical 1, sur la paroi du canal d'air 6 par leurs cotés extérieurs'et sur un deuxième moyeu 12 par leurs cotés intérieurs Les aubes 7 et 8 peuvent être orientées par des servomécanismes non représentés autour de leurs

axes 9 11.

A distance sous les aubes 7 et 8, le canal d'air 6

contient au moins trois et de préférence quatre volets de direc-

tion 13 Ceux-ci sont montés oscillants autour d'axes 14 perpen-

diculaires à l'axe sensiblement vertical 1 et sont accouplés par c-l

dispositifs de transmission non représentés, qui peuvent être élec-

triques ou hydrauliques par exemple, à des organes directeurs 15

prévus pour le vol horizontal (figure 1) sur un empennage à l'ar-

rière.

La propulsion de cet aéronef s'effectue comme suit.

L'unité motrice 3 fait tourner l'hélice 4 L'air refoulé par cette hélice ne s'écoule pas en ligne droite vers le bas

mais possède une composante giratoire.

Le flux d'air engendré par l'hélice 4 produit, par les aubes 7, un couple de rotation dans le sens de la flèche C,

qui est utilisé pour l'entraînement des pales 2 La composante gira-

toire du flux d'air est en même temps réduite Les aubes 7 peuvent être réglées par leur rotation autour des axes 9, ce qui modifie le couple C et produit par conséquent le changement de la vitesse de rotation du rotor, laquelle peut ainsi être ramenée également à zéro Cette possibilité est importante pour la sécurité lorsque l'appareil est au sol Le pas des pales de rotor 2 peut en plus

être varié cycliquement et collectivement.

Le flux d'air engendré par l'hélice 4 rencontre ensuite les aubes 8 Celles-ci sont solidarisées par l'axe 16 avec l'unité motrice 3 Les aubes 8 produisent dans le flux d'air un couple de rotation, dans le sens de la flèche F, qui s'oppose au couple de réaction de l'unité-motrice ou qui supprime ce couple de réaction Les aubes 8 étant orientables dans le flux d'air, le couple compensateur dans le sens de la flèche F produit par elles peut être augmenté ou diminué Si le couple compensateur F devient plus petit que le couple de réaction de l'unité motrice, l'ensemble de l'aéronef pivote en sens contraire au sens de rotation de l'unité motrice Si le couple compensateur F devient plus grand que le couple de réaction, la cabine pivote dans le sens de rotation de l'unité motrice, L'aéronef peut ainsi être orienté par rapport à l'axe sensi-

blement vertical 1.

Les volets de direction 13, situés également dans, le flux d'air et pouvant être tournés autour des axes 14, permettent de dévier le flux d'air et d'utiliser la force de réaction pour la direction et la stabilisation de l'aéronef par rapport aux trois axes de vol.

La figure 4 montre un mode de réalisation o la cou-

ronne d'aubes 7 portant les pales de rotor 2 est disposée a distance sous les aubes anticouple (servant à la compensation du couple de réaction) 8 Les volets de direction 13 peuvent Btre montés oscillants, par un côté dans la paroi du canal d'air 6 et par le côté opposé sur une structure porteuse 17 disposéedans le canal dlair pour les aubes

7, 8 et l'hélice 4.

La figure 5 montre une variante o l'hélice 4 est placée entre la couronne d'aubes 7 portant les pales de rotor 2 et les aubes anticouple 8 dans le sens de l'écoulement de l'air La couronne d'aubes 7 est située dans ce cas au-dessus de lrhélice 4, c'est-à-dire coté aspiration de celle-ci, fandis que les aubes 8 sont prévues sous

l'hélice 4, donc côté refoulement.

Dans la variante représentée sur la figure 6, l'hé-

lice 4 est installée à l'intérieur du canal d'air 6 à distance sous La couronne d'aubes 7 portant les pales de rotor 2 et à distance sous les aubes anticouple 8 Toutes les aubes 7 et 8 sont situées

du côté aspiration de l'hélice 4 Les aubes et l'hélice sont de nou-

veau montées sur une structure porteuse 17 installée dans le canal

d'air 6.

Les modes de réalisation selon les -figures 3 à 6 ont en commun que l'hélice 4, les pales de rotor 2 et les séries d'aubes 7, 8 sont coaxiales à l'axe commun-et sensiblement vertical 1 de l'ensemble, lequel coïncide avec l'axe du canal d'air Une autre particularité essentielle est que la couronne'd'aubes 7 portant les pales 2 est chaque fois montée de façon à pouvoir tourner librement par rapport à l'unité motrice 3, ainsi que par rapport à l'hélice 4,

de sorte que les pales de rotor 2 sont seulement entraînées indirec-

tement, par les aubes 7, au moyen du courant d'air engendré par l'unité motrice Comme la deuxième série d'aubes annule le couple de réaction, le dangereux rotor de queue est supprimé, de même que l'arbre et les autres parties de la transmission nécessaires pour son entraînement Cela se traduit par une plus grande sécurité, une

augmentation de puissance et la simplification de l'appareil.

La sustentation est produite par l'unité motrice en

combinaison avec les pales de rotor.

Une synchronisation de tous les éléments d'entraine-

ment et de direction est possible à l'intérieur du canal d'air ou

extérieurement sur l'aéronef.

Sur la figure 7, les éléments correspondant à ceux

desfigures 1 à 3 sont désignés par les mêmes références.

L'aéronef représenté sur la figure 7 est un héli-

coptère comportant deux pales de rotor 2 qui peuvent tourner autour d'un axe 1 sensiblement vertical, une unité motrice 3 pour entratner une hélice 4 et une cabine 5 pour recevoir la charge L'hélice 4 est installée à distance au-dessus des pales 2 et à distance au-dessus

d'un canal d'air 6 traversant la cabine 5 et essentiellement verti-

cal Le canal d'air possède une section droite sensiblement circu-

laire et son axe coïncide avec l'axe 1 de l'hélice 4 et des pales de

rotor 2, dont le coté supérieur est désigné par 1 '.

Deux séries d'aubes 7 et 8 sont disposées à dis-

tance l'une au-dessus de l'autre dans le canal d'air 6 Les aubes 7 du bas forment une couronne sur laquelle sont montées les pales 2 et elles sont montées oscillantes autour d'axes 9 perpendiculaires à l'axe 1 sur un moyeu 10 Les aubes 8 au-dessus des aubes 7 sont montées oscillantes autour d'axes qui sont également perpendiculaires à l'axe 1, d'une part dans la paroi du canal d'air et d'autre part sur un second moyeu 12 Les aubes 7 et 8 sont réglables par rotation

autour de leurs axes par des servomécanismes non représentés.

Au moins trois et de préférence quatre volets de direc-

tion 13 sont prévus à distance sous les aubes 7, 8 dans le canal d'air 6 pour former un organe de direction à jet d'air Les volets 13 sont montés oscillants autour d'axes 14 perpendiculaires à l'axe sensiblement vertical 1 et sont accouplés par des dispositifs de transmission non représentés, électriques ou hydrauliques par exemple, à des organes directeurs 15 prévus pour le vol horizontal

sur un empennage.

Le canal d'air de cet exemple se prolonge vers le haut au-delà des pales 2, de sorte que son ouverture d'entrée 6 ' est située à distance audessus des pales La partie supérieure du canal d'air est combinée avec un pavillon d'entrée ou d'aspiration 20 qui est coaxial à l'axe de rotation des pales de rotor 2 et est à symétrie de révolution Le côté supérieur du pavillon d'entrée 20 possède une courbure convexe et l'ouverture d'entrée 6 ' est arrondie

et se raccorde sans solution de continuité au côté supérieur con-

vexe du pavillon 20 Le côté inférieur de ce dernier est également courbe; en coupe, le pavillon d'entrée 20 présente à peu près la forme d'un champignon Le côté supérieur et le coté inférieur du pavillon se rejoignent le long d'une arête vive 20 ' qui est dirigée

obliquement vers le bas et qui est longée par la ligne dite de cou-

rant zéro No de l'air aspiré.

Les aubes 8 peuvent également être reliées rigi-

dement au canal d'air 6, auquel cas elles contribuent au soutien du pavillon d'entrée 20 Ce dernier peut être d'un seul tenant avec le canal d'air 6 Le réglage, c'est-à-dire la possibilité de varier le

pas des pales de rotor, peut également être supprimé.

La propulsion de l'aéronef de l'exemple représenté

sur la figure 7 s'effectue comme suit.

L'unité motrice 3 fait tourner l'hélice 4 Celle-ci aspire l'air à travers le canal d'air 6 Le pavillon d'entrée 20 dirige l'air en partie vers le canal d'air et en partie vers les pales de rotor 2 L'air refoulé par l'hélice 4 ne descend pas en

ligne droite à travers le canal 6 mais possède une composante gira-

toire. Par son action sur les aubes 7 dans le canal 6, ce courant d'air produit un couple qui est utilisé pour l'entraînement des pales 2 La composante giratoire du courant d'air est en même temps réduite Les aubes 7 peuvent être réglables par rotation autour des axes 9, ce qui permet de changer le couple et, par tant, la

vitesse de rotation du rotor, laquelle peut ainsi être ramenée égale-

ment à zéro Ceci est une particularité important pour la sécurité au sol Les pales de rotor 2 peuvent en outre être commandées

(variation du pas) cycliquement et collectivement.

Les aubes 8 produisent dans le flux d'air un couple qui s'oppose au couple de réaction de l'unité motrice ou qui annule ce couple de réaction Les aubes 8 étant réglables dans le courant d'air, le couple compensateur engendré par elles peut être augmenté ou diminué Ce-réglage permet de faire pivoter l'aéronef de la

manière désirée autour de l'axe sensiblement vertical 1.

Les volets de direction 13,situés également dans le flux d'air et que l'on faire tourner autour des axes 14, permettent de dévier ce flux et d 'assur er, par la force de réaction ainsi produite, la direction et la stabilisation de l'aéronef par rapport aux trois axes de vol. La figure 8 représente une variante à deux pavillons d'entrée superposés 20, 21 L'air aspiré est amené dans ce cas au canal d'air 6 à travers deux fentes annulaires concentriques 24, 24 ' en forme d'entonnoir Les pavillons 20 et 21 prennent appui l'un sur l'autre par des nervures 23 Le pavillon 21 peut présenter en plus une ouverture d'entrée coaxiale 27, comme représentée en trait mixte Les pavillons présentent différentes grandeurs, leur taille diminuant avec l'augmentation de leur distance du dessus des pales de rotor. Le dessus des pavillons d'entrée 20, 21 présente deux ou davantage d e canaux annulaires concentriques 26 en forme de fente, qui communiquent par des canaux 26 ' orientés radialement avec la canal d'air 6 Les canaux annulaires 26 s'élargissent en direction de l'intérieur du pavillon 20, 21 et possèdent une section droite circulaire avec une embouchure en forme de fente L'embouchure du

canal annulaire 26 possède un profil arrondi du côté du bord exté-

rieur du pavillon 20 ou 21 Du côté du milieu du pavillon, l'embou-

chure forme un angle aigu avec le tronçon adjacent du dessus du pavil-

lon De ce c Oté, l'embouchure forme généralement une arête vive.

L'invention apporte par conséquent un aéronef pos-

sédant de meilleures caractéristiques en vol horizontal et une plus

grande vitesse de montée que des appareils comparables de l'art anté-

rieur, de même que l'aptitude de voler par tous les temps.

La cabine peut offrir davantage de place.

Comparativement aux hélicoptères connus, l'appareil selon l'invention est techniquement plus simple pour la même sécurité de vol, permet un usage plus économique en raison de la réduction du coût de la construction et de l'exploitation, présente un meilleur rendement dans l'utilisation de l'énergie et est plus facilement dirigeable. Différentes variantes sont possibles dans le cadre de l'invention Par exemple, l'unité motrice pourrait être constituée aussi par une turbine ou par un réacteur, auquel cas une hélice ne serait pas nécessaire L'unité motrice pourrait aussi être constituée par une turbine aspirante ou à action ou encore par un réacteurà double flux En cas d'utilisation d'une hélice, elle peut être entraînée, par exemple, par un turbopropulseur, un moteur à essence ou un moteur électrique La cabine peut être conçue pour recevoir des

charges sous forme de marchandises et/ou de personnes, pour consti-

tuer simplement une partie de commande (aéromodélisme), ou comme support pour des instruments Les servomécanismes pour la commande

-des volets de direction peuvent être à commande hydraulique ou-élec-

trique par exemple Le canal d'air n'est pas obligatoirement vertical sur toute sa longueur: il peut également comporter une partie déviée vers l'arrière par exemple Les volets de direction 13 peuvent être supprimés; dans ce cas, les pales de rotor 2 doivent pouvoir Etre

variées de façon connue, pendant leur révolution, dans leur incli-

naison par rapport à l'axe de rotation de l'unité motrice Les

pales 2 peuvent être réglables mais cela n'est pas obligatoire.

2 St 32273

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Giravion> en particulier hélicoptère, comprenant

au moins deux pales ou ailes de rotor rotatives autour d'un axe ver-

tical ou voisin de la verticale>et au moins une unité motrice pour entraîner les pales de rotor, ainsi qu'une partie formant une cabine ou un compartiment pour recevoir la charge, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la direction d'écoulement du courant d'air produit par l'unité motrice ( 3, 4), constituée en particulier par un moteur à hélice, une turbine aspirante ou une turbine à action, un réacteur à double flux ou une unité analogue, un canal d'air ( 6) sensiblement vertical ménagé dans la partie formant cabine ( 5) et traversant cette partie de préférence perpendiculairement, l'ouverture d'entrée du canal d'air ( 6) étant prévue dans le dessus de la partie formant cabine ( 5) et l'ouverture-de sortie dans le dessous de cette partie, de sorte que l'air traverse le canal d'air ( 6) de haut en bas, en ce qu'au moins deux séries d'aubes ( 7, 8), en particulier deux séries d'aubes réglablessont disposées l'une à distance au-dessus de l'autre dans le canal d'air ( 6), l'une ( 7) de ces cries d'aubes étant

réalisée comme une couronne d'aubes qui est montée de façon à pou-

voir tourner librement par rapport à l'unité motrice ( 3, 4) et sur laquelle sont montées les pales de rotor ( 2), dont le pas peut être

varié cycliquement ou collectivement, l'autre série d'aubes ( 8) ser-

vant à compenser le couple de réaction, et en ce que le canal d'air ( 6) contient en plus, en particulier à la suite des séries d'aubes ( 7, 8) dans le sens de l'écoulement de l'air, au moins deux et de

préférence un plus grand nombre de volets de direction ( 13), les-

quels sont de préférence montés oscillants autour d'axes ( 14) per-

pendiculaires à l'axe sensiblement vertical ( 1) du rotor.

2 Giravion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hélice ( 4) de l'unité motrice ( 3, 4) est disposée à distance au-dessus du canal d'air ( 6) et à distance au-dessus de la couronne

d'aubes ( 7) portant les pales de rotor ( 2) (figure 3).

3 Giravion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couronne d'aubes ( 7) portant les pales de rotor ( 2)

est disposée à distance sous l'unité motrice ( 4) et à distance au-

dessous de la deuxième série d'aubes ( 8), lesquelles servent à la

compensation du couple de réaction (figure 4).

4 Giravion selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'unité motrice ( 4) est disposée, dans le sens de l'écoule-

ment de l'air, entre la couronne d'aubes ( 7) portant les pales de rotor et la série d'aubes ( 8) servant à la compensation du couple de rotation (turbine aspirante et à action; figure 5), Giravion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité motrice ( 4) est disposée à distance au-dessous de la

couronne d'aubes ( 7) portant les-pales de rotor ( 2) et à distance au-

dessous de la série d'aubes ( 8) servant à la compensation du couple de réaction (figure 6),

6 Giravion selon l'une quelconque des revendications 1

à 5, caractérisé en ce que les aubes ( 8) pour la compensation du

couple de rotation sont montées oscillantes, en particulier collec-

tivement, autour d'axes ( 11) qui sont essentiellement perpendicu-

laires à l'axe de l'unité motrice ( 4).

7 Giravion selon la revendication 6, caractérisé en ce que les aubes ( 8) pour la compensation du couple de réaction sont montées par un côté dans la paroi du canal d'air ( 6) et par l'autre

côté sur une structure portante ( 17) pour l'unité motrice ( 4).

8 Giravion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les volets de direction ( 13) sont accouplés par des dispositifs de transmission mécaniques, électriques ou hydrauliques par exemple

à des organes directeurs ( 15) pour le vol horizontal.

9 Giravion-selon l'une quelconque des revendications 1

à 8, caractérisé en ce que le canal d'air ( 6) se prolonge vers le haut au-delà des pales de rotor ( 2), de sorte que l'ouverture d'entrée ( 6 ') du canal d'air ( 6) est situéeà distance au-dessus des pales de rotor ( 2) , et en ce que la partie supérieure du canal d'air ( 6) est

pourvue d'au moins un pavillon d'entrée ( 20, 21) s'étendant radiale-

ment. Giravion selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pavillon d'entrée ( 20, 21), qui est de préférence à symétrie de révolution, est coaxial au canal d'air ( 6) et à l'axe de

rotation des pales de rotor.

11 Giravion selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le côté supérieur du pavillon d'entrée ( 20, 21) possède une courbure convexe et en ce que l'ouverture d'entrée du canal drair ( 6) est arrondie et se raccorde sans solution de continuité au c té supérieur du pavillon d'entrée ( 20, 21).

12 Giravion selon l'une quelconque des revendications 9

à 11, caractérisé en ce que le pourtour du pavillon d'entrée ( 20, 21) présente une arête ( 20 '), de préférence une arête vive, qui est en particulier dirigée obliquement vers le bas, le long de laquelle se rejoignent le c 8 té supérieur et le côté inférieur du pavillon d'entrée

( 20, 21).

13 Giravion selon l'une quelconque des revendications 9

à 12, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du pavillon d'en-

trée ( 20, 21) est plus petit que le diamètre extérieur des pales de

rotor ( 2), le diamètre extérieur du pavillon d'entrée étant de pré-

féreance compris entre la moitié et un tiers du diamètre extérieur des

pales de rotor.

14 Giravion selon l'une quelconque des revendications 9

à 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux ou davantage de pavillons d'entrée ( 20, 21) superposés et de préférence concentriques, qui sont

renforcés entre eux au moyen de nervures ( 23) par exemple ou d'élé-

ments analogues (figure 8).

Giravion selon la revendication 14, caractérisé en ce que les pavillons d'entrée ( 20, 21) possèdent des tailles différentes,

la taille des pavillons d'entrée ( 20, 21) diminuant avec leur éloi-

gnement du c 8 té supérieur ( 1 ') des pales de rotor ( 2).

16 Giravion selon l'une quelconque des revendications 9

à 15, caractérisé en ce que le côté supérieur du pavillon d'entrée ( 20, 21) présente au moins un et de préférence deux ou davantage de canaux annulaires concentriques ( 26), de préférence sous forme de fentes, qui communiquent éventuellement avec le canal d'air ( 6) par

des canaux ( 26 ') orientés radialement (figure 8).

17 Giravion selon la revendication 16, caractérisé en

ce que les canaux annulaires ( 26) s'élargissent en direction de l'in-

térieur du pavillon ( 20, 21) et possèdent une section circulaire par

exemple avec une embouchure en forme de fente.

18 Giravion selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'embouchure du canal annulaire ou de chaque canal annulaire ( 26) possède un profil arrondi du côté du bord extérieur du pavillon d'entrée ( 20, 21) et forme un angle aigu, en particulier & arête vive, avec le c 8 té adjacent du dessus du pavillon d'entrée ( 205 21)

sur le côté de l'embouchure dirigé vers le milieu du pavillon ( 20:21 >.