FR2616745A1 - Nacelle sans pilote destinee a etre remorquee par un avion - Google Patents

Abstract

Nacelle sans pilote destinée à être remorquée par un avion au moyen d'un câble. Cette nacelle est munie d'une voilure porteuse 5 dont le foyer aérodynamique est distinct du centre de gravité de la nacelle de manière à engendrer, selon le cas, un couple piqueur ou un couple cabreur, en outre la nacelle comporte une attache du câble 3 située sur son avant pour que la composante verticale de la traction du câble puisse contrebalancer le couple piqueur ou cabreur en modifiant l'incidence aérodynamique de la voilure.

Description

Considérant une nacelle sans pilote remorquée par un avion au moyen d'un câble relativement court, de manière que par exemple la nacelle puisse servir de leurre pour brouiller la position exacte de l'avion, le problème qui est à la base de la présente invention est de maintenir la nacelle, de façon automatique, sans dispositif complexe de télécommande, à une altitude voisine de celle de l'avion, ce qui doit permettre en particulier à l'avion de voler à basse altitude, voire même au voisinage du sol sans risque de collision de la nacelle avec le sol.

Pour les cibles qui servent à entrainer les pilotes au tir, il est déjà connu de les remorquer par un avion au moyen d'un câble. Mais ce cas est différent de celui qui est considéré dans l'invention, perce que, d'une part, la longueur du câble est nécéssairement grande, de l'ordre de plusieurs milliers de mètres, et que, d'autre part la cible, munie simplement d'ailettes directrices, analogues à celles d'une bombe et tirée par son centre de gravité, se place automatiquement dans le lit du vent et a donc une incidence aérodynamique nulle. Il s'ensuit que, selon les évolutions de l'avion, l'altitude de la cible par rapport à l'avion varie très fortement, ce qui est d'ailleurs sans inconvénient pour le but recherché même si cela oblige l'avion à voler à une assez grande altitude.

Dans le cas d'une nacelle, considéré par l'inventior, et dans le but qui a été exposé, la solution nouvelle se caractérise en ce que la nacelle est munie d'une voilure porteuse convenablement placée par rapport au centre de gravité tandis que le câble court de remorquage est attaché, non plus à son centre de gravité mais à son avant, de sorte que, selon les évolutions de l'avion, la nacelle prend des incidences aérodynamiques variées qui répondent automatiquement à ces évolutions et tendent à maintenir la nacelle à une altitude voisine de celle de l'avion.

De préférence la voilure est établie de manière que la portance qu'elle engendre équilibre les forces d'inertie maximales appliquées à la nacelle dans les évolutions de l'avion.

D'autres particularités ressortiront de la descrip- tion qui va suivre en-regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple.

La figure 1 est une vue schématique en élévation illustrant le cas d'une cible.

La figure 2 concerne également le cas d'une cible et montre la cible dans diverses positions lors des évolutions de l'avion remorqueur.

La figure 3 montre schénatiquement, en élévation, une nacelle établie selon l'invention.

La figure 4 illustre une variante de réalisation.

Comme on le voit sur la figure 1, les cibles sont généralement constituées par un corps fuselé 1 sans voilure porteuse et simplement muni à l'arrière d'ailettes directrices 2 dont les plans passent par l'axe longitudinal du corps 1.

Le cable 3 de grande longueur, reliant la cible à l'avion, est attaché sur un étrier qui est articulé sur l'axe de tangage du corps 1 et ui a une longueur suffisante pour pouvoir se débattre librement autour de cet axe en passant par-dessus le nez 4 du corps 1. De la sorte la nacelle,stabilisée par les ailettes 2,tend à se placer dans le lit au vent et garde constamment une incidence aérodynamique voisine de zéro.

La position en altitude d'une telle cible par rapport à l'avion et la forme d'équilibre du câble 3 résultent, d'une part des forces appliquées au câble et d'autre part,des forces appliquées à la cible.

Les premières sont fonction de la longueur du câble, de son-diamètre, de sa masse et de la traction appliquée par la cible.

Les forces appliquées à la cible sont fonction des forces aérodynamiques, des forces d'inertie et de l'effort de traction dans le câble.

Sur la figure 1, on a représenté en P le poids de la cible et en T la trainée aérodynamique. La résultante de ces deux forces équilibre la traction exercée par le câble.

Comme on l'a dit dans le préambule de la présente description, l'altitude de la cible par rapport à l'avion peut varier fortement dans les évolutions de ce dernier en raison des forces d'inertie.

Sur la figure 2, on voit en c1 la position de la cible quand l'avion remorqueur vole en palier. ta cible est alors à une altitude inférieure à celle de l'avion et ce d'autant plus que le câble est plus long.

Quand l'avion est en facteur de charge négatif, la cible prend au contraire une altitude supérieure à celle de l'avion, comme on l'a figuré en c2, du fait de l'action des forces d'inertie i (forces diminuées du poids). La dénivellée est d'autant plus grarde que l'accélération verticale de l'avion est elle-rêé plus élévée.

Au contraire, en cas de ressource de l'avion, la la cible reste à une altitude inférieure comme on l'a figuré en c
Ainsi la variation des forces d'inertie entrain de fortes variations de l'angle a de traction du câble et de fortes dénivelees de la nacelle par rapport à l'avion.

le système est très sensible aux évolutions de l'avion remorqueur et la trajectoire de la cible peut s'écarter, au-dessus ou au-dessous ou latéralement, de la trajectoire de l'avion.

La nacelle qui fait l'objet de l'invention est conçue pour éviter ces débattements excessifs.

Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur la figure 3, le corps fuselé 1 de la nacelle est attaché au câble de remorquage 3 non plus par son centre de gravité G mais par son nez 4, l'attache pouvant se faire par tout moyen convenable, permettant au corps 1 d'osciller par rapport au câble. Par exemple le câble peut se terminer par un oeil engagé dans un oeil fixé sur ltavanide la nacelle, ou encore l'attache peut comporter une rotule.

De plus, le corps 1 est muni d'une voilure porteuse 5 que l'on a représentée en perspective et qui, dans l'exemple, a une forme en delta. Sur la figure 3, cette voilure est disposée de manière que son foyer aérodynamique F se trouve en arrière du centre de gravité G, la portance F engendrant ainsi un couple piqueur qui est équilibré par la traction du câble.

Sur la figure 3 qui correspond au vol de l'avion remorqueur en palier, on voit en effet que la composante verticale v de la traction du câble donne à la voilure 5 une incidence aérodynamique qui, par la génération de la portance Sp, maintient la nacelle à une altitude voisine de celle de l'avion.

On peut écrire les équations suivantes P > i'
v = -(P-Fp)
h=T
De plus, la voilure 5 est diKensionnée pour que la portance engendrée par la mise en incidence équilibre sensiblement les forces d'inertie maximales engendrées dans les évolutions de l'avion, tant dans le plan vertical que dans le plan horizontal.

Si, par exemple, l'avion est en ressource, les forces d'inerties appliquées à la nacelle sont dirigées vers le bas, mais du fait de la montée de l'avion, la traction exercée par le câble 3 tend à cabrer la nacelle de sorte que l'incidence et la portance augmentent et que la nacelle suit l'avion.

Inversement, si l'avion est en facteur de charge négatif, l'incidence et la portance deviennent négatives en déterminant une descente rapide de la nacelle.

Un tel concept permet de limiter à quelques mètres les écarts entre la trajectoire suivie par l'avion et la trajectoire suivie par la nacelle remorquée rendant ainsi possible un remorquage à très basse altitude avec suivi du relief du sol.

A titre de variante, la figure 4 montre une réalisation dans laquelle le centrage est inverse de celui de la figure 3, le centre de gravité se trouvant place en arrière du foyer aérodynamique, ce qui engendre un couple cabreur.

Dans un tel mode de réalisation, la nacelle a tendance à voler au-dessus de la trajectoire de l'avion.

Claims (3)

REVENDICATION3

1. Nacelle sans pilote destinée à être remorquée par un avion au moyen d'un câble, caractérisée en ce qu'elle est munie d'une voilure porteuse (5) dont le foyer aérodynamique est distinct du centre de gravité de la nacelle de manière à engendrer, selon le cas, un couple piqueur ou un couple cabreur et caractérisée en outre en ce qu'elle comporte une attache du câble(3) situé sur son avant pour que la composante verticale de la traction du câble puisse contrebalancer le couple piqueur ou cabreur en modifiant l'incidence aérodynamique de la voilure.

2. Système d'avion et de nacelle sans pilote remorquée par câble, caractérisée en ce que la nacelle est munie d'une voilure porteuse (5) dont le foyer aérodynamique est distinct du centre de gravité de la nacelle de manière à engendrer, selon le cas, un couple piqueur ou un couple cabreur et caractérisée en outre en ce que le câble relativement court,reliant l'avion à la nacelle,est attaché sur l'avant decelle-ci de manière que la composante verticale de la traction du câble puisse contrebalancer le couple piqueur ou cabreur en modifiant l'incidence aérodynamique de la voilure.

3. Nacelle selon la revendication 1 ou incluse dans le système selon la revendication 2, caractérisée en ce que la voilure est dimensionnée pour que la portance engendrée par la mise en incidence équilibre sensiblement les forces d'inertie maximales engendrées dans les évolutions de l'avion.