FR2972422A1 - Hollow airfoil for paraglider, has opening formed within recess placed between front and rear contact points, where distances measured from front point to opening and from rear point to opening are greater than half of width of opening - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine technique La présente invention concerne le domaine du parapente et de façon plus générale les domaines utilisant une voilure creuse qui doit être maintenue en pression interne sur une large plage d'angle d'incidence. Technical Field The present invention relates to the field of paragliding and more generally the areas using a hollow wing which must be maintained in internal pressure over a wide range of angle of incidence.
Etat de la technique State of the art
Le parapente est constitué d'une voilure creuse dont la tenue structurelle dépend de la surpression interne. Pour maintenir en pression la voilure d'un parapente, un mode réalisation communément utilisé consiste à ménager une ouverture dans le profil, qui agit comme une prise de pression, non loin du point d'arrêt de l'écoulement. Cependant, la position -de cette ouverture-est bordée par des nécessités de qualité de vol entre les petits angles d'incidences de vol (de l'ordre de 1 degré) et les grands angles d'incidence de vol (de l'ordre de 20 degrés). The paraglider consists of a hollow wing whose structural resistance depends on the internal overpressure. To keep the wing of a paraglider pressurized, a commonly used embodiment is to provide an opening in the profile, which acts as a pressure tap, not far from the point of stoppage of the flow. However, the position of this opening is bordered by flight quality requirements between the small angles of incidence of flight (of the order of 1 degree) and the large flight incidence angles (of the order of flight). of 20 degrees).
Si l'ouverture se situe trop vers l'avant, la surface des panneaux formant le bord d'attaque se trouve réduite et sa résultante aérodynamique vers l'avant est diminuée, entrainant de moins bonne capacité à la remise en vol normal en cas de sortie du domaine de vol par parachutage et un coefficient de portance maximal plus bas. A l'opposé, si l'ouverture se situe trop vers l'arrière, le point d'arrêt se retrouve en avant de l'ouverture et la pression interne n'est pas assez haute aux faibles angles d'incidence. En conséquence la structure de la voilure est plus fragile en vol aux faibles angles d'incidence. Une autre conséquence est que le profil s'écrase dans la région autours du point d'arrêt, là où la pression externe est supérieure à la pression interne. Le brevet WO 0183296 décrit une solution pour renforcer le bord d'attaque et limiter cet écrasement. Pour ce mode de réalisation, la position de l'entrée d'air est donc un compromis entre les inconvénients que présentent les grands angles d'incidence de vol et les inconvénients que présentent les petits angles d'incidence de vol. Une solution pour améliorer quelque peu la pression interne dans toute la plage d'angle d'incidence consiste à créer une ouverture suffisamment large L. If the opening is too forward, the surface of the panels forming the leading edge is reduced and its resultant aerodynamic forward is reduced, resulting in less good ability to normal re-flight in case of out of the air parachute range and a lower maximum lift coefficient. Conversely, if the opening is too far back, the stopping point is found in front of the opening and the internal pressure is not high enough at low angles of incidence. As a result, the structure of the wing is more fragile in flight at low angles of incidence. Another consequence is that the profile crushes in the region around the stopping point, where the external pressure is greater than the internal pressure. Patent WO 0183296 describes a solution for reinforcing the leading edge and limiting this crushing. For this embodiment, the position of the air intake is a compromise between the disadvantages of the large flight incidence angles and the disadvantages of small flight incidence angles. A solution to somewhat improve the internal pressure throughout the range of incidence angle is to create a sufficiently wide opening L.
pour créer un effet d'écope dans laquelle l'écoulement s'enfonce et est ralenti de sorte que la pression interne est plus élevée. Ceci a pour inconvénient de générer une trainée parasite par le fait du décollement de l'écoulement en bordure de l'ouverture. to create a scoop effect in which the flow sinks and is slowed down so that the internal pressure is higher. This has the disadvantage of generating a parasitic drag due to the detachment of the flow at the edge of the opening.
Une autre solution décrite dans le brevet DE 3729934 consiste à créer une discontinuité dans le profil au niveau de l'ouverture en retrait du bord d'attaque, de sorte que l'ouverture se présente davantage face à l'écoulement, créant ainsi une poche de fort ralentissement de l'écoulement, donc une meilleure pression interne aux faibles angles d'incidence, sans qu'il soit besoin de placer l'ouverture trop près du bord d'attaque. Néanmoins, aux très grands angles d'incidence, quand la circulation au bord d'attaque est inversée, la pression interne peut s'avérer fortement réduite par l'accélération de l'écoulement à proximité de l'ouverture, du fait de sa mauvaise orientation par rapport au sens de l'écoulement. Un autre inconvénient de cette solution est de créer une trainée parasite élevée, d'une part par le décrochage de l'écoulement en bordure inférieure de l'ouverture et d'autre part par l'orientation défavorable de l'entrée d'air en_ surpression face à l'écoulement. Une autre solution utilisée consiste à créer une seconde ouverture sur le bord d'attaque avec une valve empêchant le reflux de l'air de l'intérieur vers l'extérieur de la voilure. Le but de cette solution est d'améliorer la pression interne aux faibles angles d'incidence par une prise de pression plus en avant sur le bord d'attaque, au niveau du point d'arrêt correspondant aux faibles angles d'incidence de vol. Cependant l'efficacité d'une telle ouverture additionnelle est limitée par le fait que l'ouverture principale reste ouverte et permet une sortie de l'air, de sorte qu'une circulation d'air s'établie entre les deux ouvertures, limitant considérablement l'apport de pression et générant une forte trainée parasite. Un autre inconvénient de cette solution est que l'ouverture avant augmente la rugosité de surface du bord d'attaque, qui dégrade en retour les qualités de vol aux très grands angles d'incidence. Les qualités de vols aux très grands angles d'incidence sont également dégradées si l'étanchéité de la valve n'est pas parfaite. 2972422 Exposé de l'invention Another solution described in patent DE 3729934 consists in creating a discontinuity in the profile at the opening set back from the leading edge, so that the opening is more facing the flow, thus creating a pocket high slowing of the flow, therefore better internal pressure at low angles of incidence, without the need to place the opening too close to the leading edge. Nevertheless, at very large angles of incidence, when the circulation at the leading edge is reversed, the internal pressure can be greatly reduced by the acceleration of the flow near the opening, because of its poor orientation with respect to the direction of flow. Another disadvantage of this solution is to create a high parasitic drag, on the one hand by stalling the flow at the bottom edge of the opening and on the other hand by the unfavorable orientation of the air inlet in_ overpressure in the flow. Another solution used is to create a second opening on the leading edge with a valve preventing the backflow of air from the inside to the outside of the wing. The purpose of this solution is to improve the internal pressure at low angles of incidence by taking pressure further forward on the leading edge, at the stopping point corresponding to the low angles of incidence of flight. However the effectiveness of such an additional opening is limited by the fact that the main opening remains open and allows an air outlet, so that an air flow is established between the two openings, limiting considerably the supply of pressure and generating a strong parasitic drag. Another disadvantage of this solution is that the front opening increases the surface roughness of the leading edge, which in turn degrades the flight qualities at very large angles of incidence. Flight qualities at very large angles of incidence are also degraded if the seal of the valve is not perfect. 2972422 Statement of the invention
C'est pourquoi, le but de l'invention est de fournir une voilure creuse 5 dont le profil peut conserver une pression interne élevée sur toute la plage d'angle d'incidence de vol sans altérer la forme optimale du bord d'attaque, tout en générant une très faible trainée parasite. L'objet de l'invention est une voilure creuse dont le profil présente un renfoncement dans l'intrados disposé de façon à créer une zone de 10 ralentissement du flux sans décollement. Cette zone de ralentissement permet de créer une zone de surpression stable qui ne migre pas en fonction de l'angle d'incidence. La stabilité de la zone de surpression en fonction de l'angle d'incidence permet de disposer une ouverture de prise de pression de faibles dimensions et de faible trainée parasite car il n'est alors nullement besoin 15 d'utiliser l'effet d'écope d'une ouverture de grandes dimensions ou l'effet de blocage d'une ouverture orientée davantage face à l'écoulement. Un autre a tantage_d_e_rinvention, du fait-de-la-faible taille nécessaire de l'ouverture et de sa situation dans un renfoncement, est de permettre d'utiliser une valve empêchant le reflux de l'air de l'intérieur vers l'extérieur de la voilure. 20 De par sa position en aval du bord d'attaque et dans un écoulement très ralenti, cette valve ne génère pas davantage de trainée parasite et ne vient pas dégrader l'écoulement sur le bord d'attaque aux très grands angles d'incidence. Therefore, the object of the invention is to provide a hollow wing 5 whose profile can maintain a high internal pressure over the entire range of flight angle of incidence without altering the optimum shape of the leading edge, while generating a very low parasitic drag. The object of the invention is a hollow wing whose profile has a recess in the intrados disposed so as to create a slowing zone of the flux without detachment. This slowing zone makes it possible to create a stable overpressure zone that does not migrate as a function of the angle of incidence. The stability of the overpressure zone as a function of the angle of incidence makes it possible to have a small pressure tapping opening and a low parasitic drag, since there is then no need to use the effect of scoop of a large opening or the blocking effect of an opening oriented further towards the flow. Another object of the invention, because of the small size required for the opening and its location in a recess, is to allow the use of a valve preventing the backflow of air from the inside to the outside. of the wing. Due to its position downstream from the leading edge and in a very slow flow, this valve does not generate more parasitic drag and does not degrade the flow on the leading edge at very large angles of incidence.
25 Description brève des dessins Brief description of the drawings
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faites en référence aux dessins dans lesquels : Les figures 1 et 2 sont des vues en isométrie et en projection de deux caissons qui forment une partie de la voilure d'un parapente. The objects, objects and features of the invention will appear more clearly on reading the following description made with reference to the drawings in which: FIGS. 1 and 2 are isometric and projection views of two boxes forming a part of the wing of a paraglider.
La figure 3 est une vue d'un profil de la voilure d'un parapente selon 35 l'état de l'art utilisant une ouverture de prise de pression dans la continuité d'un 30 profil, avec une représentation schématique de l'écoulement au niveau de l'ouverture. FIG. 3 is a view of a paraglider profile of the state of the art using a pressure tapping opening in the continuity of a profile, with a schematic representation of the flow. at the opening level.
La figure 4 est un graphique représentant les coefficients de pression (Cp) appliqués à l'intrados du profil de la figure 3, avec en abscisse le pourcentage de la corde et en ordonnée le coefficient de pression. FIG. 4 is a graph representing the pressure coefficients (Cp) applied to the intrados of the profile of FIG. 3, with the percentage of the chord on the abscissa and the pressure coefficient on the y-axis.
La figure 5 est une vue d'un profil de la voilure d'un parapente selon l'état de l'art utilisant une ouverture créant une discontinuité dans le profil, avec une représentation schématique de l'écoulement au niveau de l'ouverture. Figure 5 is a view of a profile of the wing of a paraglider according to the state of the art using an opening creating a discontinuity in the profile, with a schematic representation of the flow at the opening.
La figure 6 est une vue du même profil que celui de la figure 5 avec une représentation schématique de l'écoulement au niveau de l'ouverture à un très grand angle d'incidence. La figure 7 est une vue du profil de la voilure d'un parapente selon l'invention. Figure 6 is a view of the same profile as that of Figure 5 with a schematic representation of the flow at the opening at a very large angle of incidence. Figure 7 is a view of the profile of the wing of a paraglider according to the invention.
La figure 8 est une vue du même profil que celui de la figure 7 avec une 20 représentation schématique de l'écoulement au niveau de l'ouverture. Figure 8 is a view of the same profile as that of Figure 7 with a schematic representation of the flow at the aperture.
La figure 9 est un graphique représentant les coefficients de pression (Cp) appliqués à l'intrados du profil de la figure 8. FIG. 9 is a graph representing the pressure coefficients (Cp) applied to the intrados of the profile of FIG. 8.
25 Les figures 10a et 10b sont des vues projetée et isométrique d'un caisson de la voilure d'un parapente selon l'invention utilisant une valve interne. Figures 10a and 10b are projected and isometric views of a wing box of a paraglider according to the invention using an internal valve.
Les figures 11a et 11b sont des vues projetée et isométrique de l'intérieur de deux caissons d'un parapente selon l'invention utilisant une valve 30 formée par le ballonnement des peaux d'intrados. Un caisson est représenté valve ouverte et l'autre caisson est représenté valve fermée. 2972422 Description détaillée de l'invention FIGS. 11a and 11b are projected and isometric views of the interior of two caissons of a paraglider according to the invention using a valve 30 formed by the bloating of the intrados skins. One box is shown open valve and the other box is shown closed valve. 2972422 Detailed description of the invention
Afin de faciliter la compréhension de la description qui suit, on utilisera le terme profil comme étant une coupe dans la voilure d'un parapente selon un 5 plan parallèle à l'écoulement et perpendiculaire à la voilure. L'avant caractérise une position amont dans l'écoulement; l'arrière caractérise une position aval dans l'écoulement le long du profil. L'intrados du profil de la voilure désigne la partie inférieure, l'extrados du profil de la voilure désigne la partie supérieure. Les adjectifs amont et aval sont utilisés en référence au sens de l'écoulement 10 d'air autours du profil. Le terme largeur d'ouverture est utilisé pour désigner la taille de l'ouverture dans le plan du profil. Le terme de largeur de caisson est utilisé pour désigner la distance entre les deux nervures parallèles qui le délimitent. Le bord d'attaque désigne la partie avant du profil. La voilure d'un parapente est formée d'une juxtaposition de caissons 1 15 maintenus en surpression interne pendant le vol et suspendus au dessus du pilote par l'intermédiaire de suspentes 6. Un exemple de deux caissons extrait de la voilure d'un_ parapente selon l'état de l'art est représenté dans les-figures 1 et 2. Chaque caisson 1 est délimité par deux nervures 2, un panneau supérieur 3 et un panneau inférieur 4. Dans la zone avant du profil, en intrados, les panneaux 3 et 4 sont séparés par un espace formant une ouverture 5 servant de prise de pression pour maintenir une surpression à l'intérieur des caissons. Les suspentes 6 permettent de transférer la charge du pilote jusqu'à la nervure 2. La nervure 2 est approximativement disposée parallèlement à l'axe de l'écoulement 15. Les figures 3, 5, 6, 7 et 8 représentent des vues en coupe perpendiculaire à un caisson parallèle à l'écoulement et passant par le point 7 de plus grande largeur de l'ouverture du caisson. Selon un mode de réalisation le plus communément utilisé dans le domaine du parapente, l'ouverture 5 est disposée dans la continuité d'un profil biconvexe 8 (figure 3), entre le panneau supérieur 3 et le panneau inférieur 4, à un emplacement proche du point d'arrêt de l'écoulement 9 de façon à transmettre une surpression à l'intérieur du caisson 1. Cependant, en fonction de l'angle d'incidence sur le profil 8, le point d'arrêt 9 et la zone de surpression qui l'entoure se déplace le long du profil. Le graphique de la figure 4 représente le coefficient de pression sur l'intrados du profil 8, rapportée en pourcentage de la corde 10 ayant pour origine son point avant 19, en fonction de l'angle d'incidence . Aux plus faibles angles d'incidence de vol, angles de l'ordre de 1 degré, la courbe 13 des Cp montre un point d'arrêt 9 à environ à 0% de la corde, à proximité du point 19. Aux plus grands angles d'incidence de vol, angles de l'ordre de 20 degrés, la courbe 14 des coefficients de pression montre un point d'arrêt 9 à environ 7% du profil. La courbe 16 représente la courbe des Coefficients de pression pour un angle d'incidence intermédiaire de 10 degrés. On peut noter que le coefficient de pression maximal est toujours dans la zone du point d'arrêt et est toujours égal à 1. L'ouverture 5 doit se situer dans une zone de compromis comprise entre les deux valeurs extrêmes de migration du point d'arrêt 9. Le bord avant de l'ouverture 5 ne peut être placé trop en avant dans le profil, sous peine de réduire la surface du bord d'attaque et donc de diminuer sa résultante aérodynamique vers l'avant normalement générée aux grands angles d'incidence de vol. Pour cette raison, la position maximale avant communément utilisée pour le bord avant 8a de l'ouverture 5 est de l'ordre 1% de la corde. Le bord arrière 813 de l'ouverture 5 ne peut être placé trop en arrière dans le profil sous peine de diminuer la pression interne dans la voile et d'augmenter-considérablement la trainée aux faibles angles d'incidence de vol. Pour ces raisons, la position maximale arrière communément utilisée pour le bord arrière 8b de l'ouverture 5 est de l'ordre de 5% de corde. II est important que le coefficient de pression interne aux caissons du parapente soit supérieur à environ 0.5. Selon ce mode de réalisation, il n'existe pas de position idéale le long de la corde qui reçoive un coefficient de pression supérieur à 0.5 sur toute la plage d'angle d'incidence de vol entre 1 et 20 degrés. In order to facilitate understanding of the following description, the term profile will be used as a section in the wing of a paraglider in a plane parallel to the flow and perpendicular to the wing. The front characterizes an upstream position in the flow; the rear characterizes a downstream position in the flow along the profile. The underside of the profile of the wing designates the lower part, the extrados of the profile of the wing designates the upper part. The adjectives upstream and downstream are used with reference to the direction of the flow of air around the profile. The term opening width is used to refer to the size of the opening in the plane of the profile. The term box width is used to designate the distance between the two parallel ribs that delimit it. The leading edge designates the front part of the profile. The wing of a paraglider is formed by a juxtaposition of caissons 1 15 held in internal overpressure during flight and suspended above the pilot by means of lines 6. An example of two caissons extracted from the wing of a paraglider According to the state of the art is shown in FIGS. 1 and 2. Each caisson 1 is delimited by two ribs 2, an upper panel 3 and a lower panel 4. In the front zone of the profile, in intrados, the panels 3 and 4 are separated by a space forming an opening 5 serving as a pressure tap to maintain an overpressure inside the boxes. The lines 6 allow to transfer the load of the pilot to the rib 2. The rib 2 is approximately disposed parallel to the axis of the flow 15. Figures 3, 5, 6, 7 and 8 show sectional views perpendicular to a box parallel to the flow and passing through point 7 of greater width of the opening of the box. According to one embodiment most commonly used in the field of paragliding, the opening 5 is arranged in the continuity of a biconvex profile 8 (FIG. 3), between the upper panel 3 and the lower panel 4, in a close location the point of stop of the flow 9 so as to transmit an overpressure inside the box 1. However, depending on the angle of incidence on the profile 8, the stopping point 9 and the zone of overpressure that surrounds it moves along the profile. The graph of FIG. 4 represents the pressure coefficient on the lower surface of profile 8, reported as a percentage of rope 10 originating from its front point 19, as a function of the angle of incidence. At the lowest angles of incidence of flight, angles of the order of 1 degree, the curve 13 of the Cp shows a stopping point 9 at about 0% of the rope, close to point 19. At the largest angles incidence of flight, angles of the order of 20 degrees, the curve 14 of the pressure coefficients shows a breakpoint 9 to about 7% of the profile. Curve 16 represents the curve of Pressure Coefficients for an intermediate angle of incidence of 10 degrees. It can be noted that the maximum pressure coefficient is always in the zone of the stopping point and is always equal to 1. The opening 5 must be in a zone of compromise between the two extreme values of migration of the point of stop 9. The front edge of the opening 5 can not be placed too far forward in the profile, otherwise the leading edge surface will be reduced and thus its forward aerodynamic result, normally generated at large angles, will be reduced. incidence of theft. For this reason, the maximum front position commonly used for the front edge 8a of the opening 5 is of the order 1% of the rope. The rear edge 813 of the opening 5 can not be placed too far back in the profile, otherwise the internal pressure in the sail will decrease and the drag at low incidence angles of flight will be considerably increased. For these reasons, the maximum rear position commonly used for the rear edge 8b of the opening 5 is of the order of 5% of rope. It is important that the internal pressure coefficient of the paragliding caissons be greater than about 0.5. According to this embodiment, there is no ideal position along the rope that receives a pressure coefficient greater than 0.5 over the entire range of flight angle of incidence between 1 and 20 degrees.
Afin de garder une bonne efficacité de prise de pression à travers cette plage d'angles d'incidence de vol, la largeur 11 de l'ouverture 5 n'est donc communément pas inférieure à 2% de la corde. En effet, la largeur moyenne 11 permet de déformer l'écoulement le long du profil qui rentre en partie à l'intérieur de la forme du profil 8, ceci ayant pour effet de ralentir le flux le long des lignes de courant 12 proches de la voile, et donc d'augmenter le coefficient de pression local en bordure de l'ouverture et à l'intérieure de la voilure. Cependant, cela a aussi pour inconvénient de créer une trainée parasite, de par l'orientation vers l'avant de l'ouverture 5 et de par l'éventuel décollement de l'écoulement en bordure arrière 813 de l'ouverture 5. In order to maintain a good pressure-taking efficiency through this range of flight incidence angles, the width 11 of the opening 5 is therefore not commonly less than 2% of the rope. In fact, the mean width 11 makes it possible to deform the flow along the profile which partly falls within the shape of the profile 8, this having the effect of slowing the flow along the current lines 12 close to the sail, and therefore to increase the local pressure coefficient at the edge of the opening and inside the wing. However, this also has the disadvantage of creating a parasitic drag, due to the orientation towards the front of the opening 5 and the eventual detachment of the flow at the rear edge 813 of the opening 5.
Selon un autre mode de réalisation communément utilisé (figure 5), une ouverture 20 est disposée dans un profil 25 en discontinuité avec la courbe des panneaux supérieur 21 et inférieur 22, afin d'orienter l'ouverture 20 davantage face à l'écoulement. Cette orientation a pour effet d'améliorer la prise de s pression et de créer une moindre variation du coefficient de pression interne sur la plage d'incidences de vol entre 1 et 20 degré. Cependant, aux très grands angles d'incidence autours de 90 degrés, correspondant à une situation de vol parachuta) du parapente, l'écoulement sur la zone de l'ouverture 20 est inversé (figure 6). La prise de pression est alors très peu efficace du fait de l'accélération 10 de l'écoulement à proximité du bord 23 de l'ouverture 20, et du décollement de l'écoulement qui s'en suit. According to another commonly used embodiment (FIG. 5), an opening 20 is disposed in a profile 25 in discontinuity with the curve of the upper and lower panels 22, in order to orient the opening 20 further towards the flow. This orientation has the effect of improving the pressure setting and creating a smaller variation of the internal pressure coefficient over the range of flight incidences between 1 and 20 degrees. However, at very large angles of incidence around 90 degrees, corresponding to a parachute flight situation of the paraglider, the flow on the area of the opening 20 is reversed (Figure 6). The pressure tap is then very inefficient because of the acceleration of the flow near the edge 23 of the opening 20, and the detachment of the flow that follows.
Selon un mode de réalisation de l'invention (figure 7), une ouverture 30 dans un caisson 39 est disposée au sein d'un renfoncement 31 aménagé dans 15 l'intrados du profil 32, préférentiellement dans la partie avant. L'ouverture 30 est comprise entre son bord le plus en avant 36 et son bord le plus en arrière 37 (figure 6). On définitla droite 35 comme étant la-droite-qui touche la ligne extérieure de l'intrados du profil 32 en deux points de contact 33 et 34 sans couper ladite ligne. Le renfoncement 31 est alors géométriquement définit 20 comme étant la zone de l'intrados du profil située entre les points 33 et 34. Le parapente selon ce mode de réalisation de l'invention dispose d'une nervure 50 dont la ligne de périphérie a une forme similaire au profil 32. La nervure 50 est rigidifiée par des tiges courbées 51 et 52 sur sa périphérie. De manière à bien rigidifier le renfoncement 31, les tiges 51 et 52 se croisent en un 25 point de rebroussement 53 du renfoncement 31. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, toujours pour rigidifier le renfoncement 31, les tiges 51 et 52 sont confondues en une même tige qui fait une boucle dont le croisement se situe au niveau du point de rebroussement 53. L'ouverture 30 se situe préférentiellement autours du point de rebroussement 31 à environ 5 ou 6 % de 30 la corde du profil en arrière du bord d'attaque, de façon à ne pas perturber l'écoulement au bord d'attaque aux très grands angles d'incidence. Le profil rappelle alors la forme de profil d'un nez de requin (shark nose). According to one embodiment of the invention (Figure 7), an opening 30 in a box 39 is disposed within a recess 31 arranged in the intrados of the profile 32, preferably in the front part. The opening 30 is between its foremost edge 36 and its rearmost edge 37 (FIG. 6). Straight 35 is defined as being the straight line which touches the outer line of the intrados of profile 32 at two points of contact 33 and 34 without cutting off said line. The recess 31 is then geometrically defined as the area of the intrados of the profile situated between the points 33 and 34. The paraglider according to this embodiment of the invention has a rib 50 whose periphery line has a similar shape to the profile 32. The rib 50 is stiffened by curved rods 51 and 52 on its periphery. In order to stiffen the recess 31, the rods 51 and 52 intersect at a point of recoil 53 of the recess 31. In another embodiment of the invention, again to stiffen the recess 31, the rods 51 and 52 are merged into the same rod which makes a loop whose intersection is at the level of the cusp 53. The opening 30 is preferably around the cusp 31 to about 5 or 6% of the profile rope backwards. from the leading edge, so as not to disturb the flow at the leading edge at very large angles of incidence. The profile then recalls the profile shape of a shark nose.
La forme du profil 32 au niveau du renfoncement peut également être en continuité de courbure tout en restant dans le domaine de l'invention. Dans ce cas, le profil dispose d'une forme concave délimitée par deux points d'inflexion. La situation de l'ouverture 30 au sein du renfoncement 31 (figure 8) s permet d'augmenter significativement la pression dans la voile en décélérant fortement l'écoulement en amont de l'ouverture par un desserrement progressif des filets d'air 38, suivi d'un raccompagnement de l'accélération de l'écoulement en aval de l'ouverture 30. La partie avant du renfoncement 31 entre les points 33 et 36 doit permettre de desserrer les filets d'air de l'écoulement sans le décoller. 10 La partie arrière du renfoncement 31 entre les points 37 et 34 doit permettre de raccompagner progressivement l'écoulement pour repousser les basses pressions derrière l'ouverture sans décoller l'écoulement et sans générer de trainée parasite. Afin que ce renfoncement soit effectif pour la prise de pression au niveau 15 de l'ouverture et ne génère que peu de trainée, il est important que les distances entre les points 33 et 36 et entre les points 37 et 34 soit chacune au moins supérieur à_ la moitié de la distance entre les points 36 et 37, c'est-à-dire la largeur 80 de l'ouverture. Selon ce mode de réalisation de l'enfoncement, l'orientation de l'ouverture plus parallèle à l'écoulement est favorable à une plus 20 faible trainée parasite. La réalisation de l'ouverture selon l'invention au sein du renfoncement 31 permet de garder un coefficient de pression interne élevé sur toute la plage des angles d'incidence de vol de 1 à 20 degrés. De plus, la zone de pression favorable ne migre pas en fonction de l'angle d'incidence de vol, de sorte que 25 l'on peut disposer une ouverture de largeur très réduite, inférieure à 1% de la corde sans perdre en efficacité de prise de pression. La figure 9 montre la courbe des coefficients de pression locaux le long de la corde en pourcentage de corde pour 1 degré d'incidence (courbe 40) pour 10 degré d'incidence (courbe 41) et pour 20 degré d'incidence (courbe 42). La zone de surpression favorable 43 au 30 sein du renfoncement 31 reste stable en position sur l'intrados de sorte que l'on peut limiter la taille de l'ouverture 30. Aux faibles angles d'incidence, la courbe des coefficients de pression 40 montre un point d'arrêt très en avant sur le profil, à environ 0% de la corde, comme sur un profil conventionnel, mais au lieu que la pression diminue ensuite régulièrement, comme sur un profil biconvexe 35 ordinaire, le renfoncement permet d'obtenir un deuxième pic de pression 44 plus The shape of the profile 32 at the recess may also be in continuity of curvature while remaining within the scope of the invention. In this case, the profile has a concave shape delimited by two inflection points. The situation of the opening 30 within the recess 31 (FIG. 8) enables the pressure in the sail to be significantly increased by strongly decelerating the flow upstream of the opening by a gradual loosening of the air threads 38, followed by a feedback of the acceleration of the flow downstream of the opening 30. The front portion of the recess 31 between the points 33 and 36 must allow loosen the air streams of the flow without taking off. The rear portion of the recess 31 between points 37 and 34 should allow the flow to be progressively accompanied to repel the low pressures behind the opening without detaching the flow and without generating parasitic drag. In order for this recess to be effective for taking pressure at the opening and generating little drag, it is important that the distances between points 33 and 36 and between points 37 and 34 are each at least greater than at half the distance between points 36 and 37, that is, the width 80 of the opening. According to this embodiment of the depression, the orientation of the opening more parallel to the flow is favorable to a lower parasitic drag. The realization of the opening according to the invention within the recess 31 makes it possible to keep a high coefficient of internal pressure over the entire range of flight angle of incidence from 1 to 20 degrees. In addition, the favorable pressure zone does not migrate according to the angle of incidence of flight, so that one can have an opening of very small width, less than 1% of the rope without losing efficiency. pressure taking. Figure 9 shows the curve of the local pressure coefficients along the rope in percentage of rope for 1 degree of incidence (curve 40) for 10 degree of incidence (curve 41) and for 20 degree of incidence (curve 42 ). The favorable overpressure zone 43 within the recess 31 remains stable in position on the underside so that the size of the opening 30 can be limited. At low angles of incidence, the curve of the pressure coefficients 40 shows a very forward stopping point on the profile, at about 0% of the chord, as on a conventional profile, but instead of the pressure then decreasing steadily, as on an ordinary biconvex profile 35, the recess allows for get a second pressure spike 44 plus
en arrière et pouvant atteindre un très bon coefficient de pression de l'ordre de 0.75. La variation totale 49 du coefficient de pression au niveau de l'ouverture 30 ne dépasse pas 0.25. Par ailleurs, le profil du parapente selon l'invention garde également un très bon coefficient de pression au niveau de l'ouverture en cas de très grands angles d'incidence de l'ordre de 90 degrés, y compris en cas de circulation d'air inversée au niveau de l'intrados du bord d'attaque. Ceci permet d'obtenir de bons comportements du parapente en vol parachutal et au gonflage de la voilure au décollage. behind and can reach a very good pressure coefficient of the order of 0.75. The total variation 49 of the pressure coefficient at the opening 30 does not exceed 0.25. Furthermore, the profile of the paraglider according to the invention also keeps a very good pressure coefficient at the opening in the event of very large angles of incidence of the order of 90 degrees, including in case of traffic reversed air at the underside of the leading edge. This makes it possible to obtain good paragliding behavior in parachutal flight and inflation of the wing at take-off.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention (figure 10a et figure 10b), l'ouverture 60 forme une valve 68 qui empêche le reflux de l'air de l'intérieur vers l'extérieur du caisson 61. Cette valve peut être réalisée en prolongeant les panneaux supérieur 62 et inférieur 63 vers l'intérieur du caisson et en les rejoignant sur les droites 64 des nervures 66 et 67. De cette manière, lorsque la pression interne au caisson 61 devient supérieure à la pression extérieure au niveau du renfoncement 65, par le fait d'une turbulence, les panneaux supérieurs 61 et inférieurs _62_entrent en contact et formeune valve étanche. Selon un autre mode de réalisation de l'invention (figure 11a et figure 11b), l'ouverture 70 forme également une valve qui empêche le reflux de l'air de l'intérieur vers l'extérieur du caisson 71. Cette valve est réalisée en faisant se rejoindre les panneaux supérieur 72 et inférieur 73 au niveau du point de rebroussement 74 du renfoncement 75, sur la nervures 76. Les panneaux 72 et 73 ont de plus une certaine surlongueur par rapport à la largeur du caisson 71 de manière à former un ballonnement vers l'intérieur du caisson 71 lorsque la pression extérieure au niveau du renfoncement 75 est supérieure à la pression interne au caisson 71. Lorsque la pression interne au caisson 71 devient supérieure à la pression extérieure au niveau du renfoncement 75, le ballonnement des panneaux 72 et 73 s'inverse vers le bas et les bords des panneaux supérieurs 72 et inférieurs 73 entrent en contact de façon à former une valve étanche. Bien que la description de l'invention se soit limitée au domaine du parapente, cette invention peut également s'étendre à tous autres domaines utilisant des voilures creuses maintenues en surpression interne. According to another embodiment of the invention (FIG. 10a and FIG. 10b), the opening 60 forms a valve 68 which prevents the backflow of air from the inside to the outside of the box 61. This valve can be made by extending the upper panels 62 and lower 63 towards the inside of the box and joining them on the straight lines 64 of the ribs 66 and 67. In this way, when the pressure inside the box 61 becomes greater than the external pressure at the level of recess 65, by the fact of turbulence, the upper panels 61 and lower _62_ come into contact and formeune sealed valve. According to another embodiment of the invention (FIG. 11a and FIG. 11b), the opening 70 also forms a valve which prevents the backflow of air from the inside to the outside of the box 71. This valve is made by causing the upper panels 72 and lower 73 to meet at the cusp 74 of the recess 75, on the ribs 76. The panels 72 and 73 are furthermore some excess length relative to the width of the box 71 so as to form inward bloating of the casing 71 when the external pressure at the recess 75 is greater than the pressure inside the casing 71. When the pressure inside the casing 71 becomes greater than the external pressure at the recess 75, the bloating of the Panels 72 and 73 reverse downwardly and the edges of upper and lower panels 72 come into contact to form a tight valve. Although the description of the invention is limited to the field of paragliding, this invention can also extend to all other areas using hollow wings held in internal overpressure.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails de la description qui précède, de sorte qu'un certain nombre d'alternatives peuvent être ajoutées sans sortir du cadre de l'invention définit au travers des revendications suivantes.5 Of course, the invention is not limited to the details of the foregoing description, so that a number of alternatives may be added without departing from the scope of the invention defined by the following claims.
Claims (6)
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- 2011-03-11 FR FR1100743A patent/FR2972422B1/en not_active Expired - Fee Related
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ANONYMOUS: "The R11: Innovation and Inspiration", 10 March 2011 (2011-03-10), XP002662665, Retrieved from the Internet <URL:http://www.flyozone.com/paragliders/en/news/archive/2011/07/18226/> [retrieved on 20111103] * |
Also Published As
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