FR2973499A1 - Petit engin volant - Google Patents

Abstract

Petit engin volant (1) comportant un fuselage (2) et au moins deux surfaces portantes (3) ainsi qu'une installation de guidage de la trajectoire et une installation d'entraînement comportant au moins un moteur à réaction (2) traversé par de l'air pour générer une poussée variable . Sa structure modulaire comprenant un module avant (31), un module d'entraînement (32) et un module de guidage (33) et l'installation de guidage associée au module avant (31) comporte une liaison bidirectionnelle de données (9) pour échanger des données avec un poste de commande pour modifier la poussée à partir du poste de commande.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un petit engin volant comportant un fuselage et au moins deux surfaces portantes ainsi qu'une installation de guidage de la trajectoire et une installation d'en- traînement comportant au moins un moteur à réaction traversé par de l'air pour générer une poussée variable. Etat de la technique Un domaine d'application de petits engins volants, modulaires, du type défini ci-dessus ayant une masse totale allant par Io exemple jusqu'à 15 kg, peut consister à transporter un agent actif dans des conditions de sécurité poussées, à vitesse élevée et avec une grande précision vers une cible définie. On connaît déjà un petit engin volant comportant un moteur de fusée alimenté en carburant solide. Si l'engin volant doit pouvoir se guider même pour une faible vitesse de soufflage, 15 on peut prévoir un volet de direction dans le canal d'écoulement du moteur à carburant solide. Mais la forte sollicitation thermique exercée par le moteur à carburant solide émousse très rapidement le volet de direction, au bout de seulement quelques secondes, ce qui augmente les pertes de charge et réduit considérablement la manoeuvrabilité de l'en- 20 gin volant. Le document DE 10 2007 012 799 B3 décrit un petit en-gin volant équipé de modules à hélices pour la propulsion et la commande de l'engin volant. Mais l'inconvénient de ce petit engin volant connu est son niveau de poussée relativement faible et la faible vitesse 25 de vol qui en résulte. Cela se traduit par une forte sensibilité vis-à-vis des efforts perturbateurs de l'environnement par exemple la force du vent influençant de manière négative la précision de manoeuvre de ce petit engin volant connu. But de l'invention 30 Partant de cet état de la technique, la présente invention a pour but de développer un petit engin volant remédiant aux inconvénients d'un moteur à carburant solide et permettant un guidage vers la cible à vitesse élevée tout en diminuant la vitesse pour intervenir sur la mission de vol du petit engin en cours de vol. 35

2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention a pour objet un petit engin volant du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que sa structure modulaire comprenant un module avant, un module d'entraînement, un module de guidage et l'installation de guidage associée au module avant, comporte une liaison bidirectionnelle de données pour échanger des don-nées avec un poste de commande et modifier la poussée à partir du poste de commande. Ainsi, le petit engin volant comporte au moins un moteur io à réaction traversé par l'air et dont la poussée peut être modifiée pendant la phase de vol. L'utilisateur a ainsi la possibilité d'intervenir sur la mission pendant la phase de vol pour identifier de nouveau la cible, la marquer ou arrêter la mission en mode de sécurité. Un avantage essentiel est que l'on puisse modifier la poussée du petit engin volant se- 15 lon l'invention permettant par exemple de diminuer pendant un court instant la vitesse de l'engin pour permettre à l'utilisateur de transmettre une nouvelle cible au petit engin volant dans le cadre d'une redéfinition de la mission. Si l'utilisateur (la commande de tir) ne peut détecter une nouvelle cible, il pourra interrompre la mission en mode de sécurité. 20 Par rapport à un module à hélices, le moteur à réacteur a l'avantage que le rotor du moteur à réaction soit entouré d'un tube. Cela augmente la sécurité des manipulations, par exemple au lancement du petit engin volant selon l'invention. Le tube qui entoure le rotor évite les pertes de poussée 25 générées par les turbulences à la pointe des pales des hélices connues. Ainsi, pour un même diamètre de rotor, on aura un niveau de poussée augmenté significativement par rapport à celui fourni par une hélice connue. Réciproquement, on pourra réduire la section du rotor et 30 diminuer ainsi la résistance à l'écoulement (perte de charge) ce qui augmente par conséquence la vitesse de vol de l'engin volant. Le moteur à réaction peut être un moteur COTS qui est un moteur à réaction disponible sur le marché, ce qui réduit avantageusement le travail de développement du moteur proprement dit. Un tel moteur a une masse 35 propre, faible, résultant du travail de développement déjà fourni

3 puisque sa masse propre de l'engin diminue lorsqu'il se rapproche de la cible. Le petit engin volant selon l'invention, permet des rayons d'action variables obtenus par un simple changement de la quantité d'énergie stockée, emportée par l'engin volant, par exemple sous la forme de car- burant ou d'énergie électrique, sans nécessiter de grandes modifications de la structure ou de l'algorithme du petit engin volant. De façon préférentielle, le moteur à réaction est à entraînement électrique et/ou à combustible. Comme déjà développé, le petit engin volant selon l'invention peut comporter plus qu'un moteur à réaction et c'est ainsi que par exemple, selon un développement complexe, on pourra prévoir 4 moteurs au niveau du module de guidage et un moteur dans le fuselage. Les moteurs des modules de guidage peuvent être des moteurs électriques et le moteur du fuselage peut être un moteur alimenté par du combustible. 15 L'accumulation de l'énergie du moteur à réaction électrique peut se faire par un accumulateur électrique du commerce ou par une pile à combustible. Pour la variante électrique, on peut égale-ment envisager un mode hybride. Un générateur alimenté par du combustible ou un moteur à réaction à combustible avec un générateur, 20 fournit alors l'énergie électrique selon les besoins à un accumulateur électrique. La variante de moteur alimenté par du carburant comporte un réservoir à carburant. L'installation de commande comporte de préférence au 25 moins trois gouvernes commandées par un actionneur et/ou une installation pour dévier la poussée. Il est également possible de munir le petit engin volant de gouvernes et d'une installation pour dévier la poussée. Les gouvernes peuvent être des surfaces de sustentation pivotantes ou rotatives sous la forme d'ailerons installés à l'extérieur du 30 fuselage de l'engin volant et servant à commander les couples régulant la position et l'accélération transversale. Les ailerons peuvent être des ailerons amont installés en amont des surfaces portantes ou des ailerons aval installés en aval des surfaces portantes. Un mode de réalisation avec par exemple quatre ailerons, a l'avantage de la redondance de

4 sorte que le petit engin volant reste manoeuvrable même en cas de défaillance de l'un des ailerons. Pour commander le petit engin volant même pour une faible vitesse de soufflage, des gouvernes supplémentaires dévient laté- ralement la poussée de sorte que le petit engin volant pourra être lancé à partir du sol. Ces gouvernes supplémentaires ou prévues en variante, se trouvent dans la zone derrière l'orifice de sortie du moteur à réaction. Le fait que le moteur à réaction soit un moteur à entraînement électrique ou un moteur utilisant un carburant et dont les gaz d'échappe- io ment ont, pratiquement la température ambiante ou s'il s'agit de composants exposés à des gaz chauds, une température significative-ment plus faible que les gaz émis par un moteur à carburant solide fait que les gouvernes situées dans le jet du moteur à réaction seront sou-mises à une usure significativement plus faible que celle auxquelles 15 sont exposées les gouvernes installées dans le jet de gaz sortant d'un moteur à carburant solide. La résistance à l'écoulement (perte de charge) restera faible et la manoeuvrabilité du petit engin volant selon l'invention sera intacte jusqu'à la cible. Selon l'invention, les gouvernes de guidage de poussée 20 développées ci-dessus sont reliées de manière amovible au fuselage de l'engin volant et peuvent par exemple être éjectées par télécommande. Cela est avantageux si après le lancement du petit engin volant, il faut améliorer l'écoulement de l'air du jet sortant du moteur à réaction et ainsi supprimer par éjection, les gouvernes de guidage de flux de la 25 zone d'écoulement du canal de sortie pour ne plus avoir un corps étranger fonctionnant comme un organe d'étranglement. Les ailerons peu-vent être commandés de manière précise par un système d'actionneur. Les gouvernes et/ou les gouvernes de déviation de flux peuvent être commandées par un actionneur et il est prévu de préfé- 30 rence de les commander par paires avec chaque fois un actionneur. Cette solution a l'avantage de réduire le nombre d'actionneurs nécessaires au guidage. Selon une autre caractéristique, pour dévier la poussée, au moins un moteur à réaction est installé de manière mobile par rap- 35 port au fuselage et/ou les gouvernes de guidage de poussée sont instal- lées en aval de la sortie du moteur à réaction. Le moteur à réaction, mobile, peut être installé sur le fuselage du petit engin volant, de préférence à l'extérieur et tourner autour d'un ou de deux axes. Pour cela, la commande du couple assurant la régulation de la position peut se faire 5 grâce à la suspension du moteur à réaction par un montage à cardan. Le mouvement du moteur à réaction peut être assuré par deux actionneurs ce qui permet de guider le petit engin volant même en l'absence de vitesse de soufflage suivant l'axe de tangage et l'axe de lacet. Le moteur à réaction est installé de préférence pratique-ment coaxialement à l'axe longitudinal du fuselage dans un canal d'écoulement ayant au moins une entrée d'air en amont du moteur à réaction ou encore il peut être installé de manière fixe pratiquement parallèlement à l'axe longitudinal du fuselage ou pivoter autour d'au moins un axe. En d'autres termes, cela signifie qu'au moins un moteur 15 à réaction est installé dans le fuselage et à l'extérieur du fuselage et dans le mode de réalisation avec installation dans le fuselage, il est pré-vu au moins un canal d'entrée d'air dans la région du fuselage. Le canal d'entrée d'air a de préférence une entrée d'air entourant au moins par segment périphérique le fuselage ; le fuselage 20 peut comporter plusieurs entrées d'air qui entourent au moins par segment, le fuselage, c'est-à-dire qui viennent radialement en saillie, au moins par segment par rapport à l'enveloppe constituant le fuselage et réalisant ainsi une ouverture fournissant de manière commandée, la veine d'air de l'environnement du fuselage à l'entrée du moteur à réac- 25 tion. L'entrée d'air peut se trouver à la fois en amont ou en arrière des surfaces portantes dans la direction de l'axe longitudinal du fuselage suivant la position du moteur à réaction à l'intérieur du fuselage dans son axe longitudinal. Selon un développement de l'invention, une sortie du ca- 30 nal d'écoulement est mobile par rapport à l'axe longitudinal du fuselage. Cela permet de dévier la veine de fluide sortant du moteur à réaction par la sortie mobile servant à commander le petit engin volant. Suivant une autre caractéristique avantageuse, un actionneur commande les gouvernes et/ou les gouvernes de déviation de 35 flux. Cette caractéristique permet d'avoir un nombre d'actionneurs pour

6 commander les gouvernes et/ou les gouvernes de guidage de flux, qui est inférieur au nombre de gouvernes à commander et/ou de gouvernes de déviation de flux à commander. Dans le cas d'un petit engin volant ayant au moins un moteur à réaction installé à l'extérieur du fuselage, selon une caractéristique de l'invention, le moteur à réaction est monté mobile par rapport au fuselage de l'engin volant en étant commandé par un actionneur. Dans une réalisation à quatre moteurs à réaction installés à l'extérieur, les moteurs peuvent également être couplés mécaniquement Io à des ailerons aérodynamiques. Suivant une autre caractéristique, au moins une surface portante est installée sur le fuselage, de préférence de façon rabattable ou escamotable dans le fuselage. Cette caractéristique permet au petit engin volant d'être lancé par exemple du sol ou à partir d'un véhicule 15 ou d'un autre engin volant à partir d'un tube de lancement. Selon un autre développement préférentiel, l'installation de guidage comporte au moins trois gouvernes actionnées par au moins un actionneur et au moins un moteur à réaction est couplé mécaniquement aux surfaces de commande. 20 Le petit engin volant se caractérise par une construction modulaire. La modularité consiste à réaliser l'engin volant avec trois modules principaux, à savoir un module avant, un module pour l'unité d'entraînement et un module pour l'unité de guidage. Le module avant est équipé de la tête chercheuse, du sys- 25 tème de cardan, de l'unité IMU, du GPS, de la liaison de données, de l'émetteur de transmission vidéo, du système de pilotage et de l'agent actif. Le module d'entraînement comporte l'alimentation en énergie et au moins une installation d'entraînement. 30 Le module de guidage comporte les servomécanismes ainsi que les systèmes d'entraînement et de guidage, les gouvernes aérodynamiques et le cas échéant des mécanismes de déviation de jet. L'invention évite entre autres les inconvénients du moteur à carburant solide décrit dans le préambule et qui sont les sui- 35 vants :

7 - La nécessité d'une fixation de position, - la faible durée de vie à cause de la décomposition chimique du carburant, - une signature de détection par la fumée émise par la combustion, - un fort développement de chaleur et la sollicitation qui en résulte pour les composants soumis à la chaleur, - un matériau isolant lourd et coûteux, - de nombreux aspects critiques du point de vue de la sécurité pour l'utilisateur, io - un risque d'explosion à cause de la sensibilité aux chocs, - un tube de lancement pour protéger l'opérateur (tireur) du jet de gaz, - les difficultés pour le tir à partir d'un volume fermé. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide 15 d'exemples de réalisation de petits engins volants modulaires représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un petit engin volant modulaire correspondant à un mode de réalisation et présentant les principaux composants modulaires, 20 - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 montrant le moteur à réaction installé dans le module d'entraînement et la gouverne de guidage de jet installée dans le module de guidage en aval du moteur, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 montrant un 25 moteur à réaction installé dans l'engin volant et une gouverne de déviation de jet en aval du moteur dans la direction axiale, - la figure 4 est une vue schématique d'un petit engin volant avec un module d'entraînement équipé de deux moteurs à réaction extérieurs au fuselage, 30 - la figure 4A est une de face du petit engin volant de la figure 4, - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2 montrant un moteur à réaction installé à l'arrière de l'engin volant et quatre moteurs à réaction couplés mécaniquement au module de guidage par l'intermédiaire d'ailerons, 35 - la figure 5A est une vue de face du petit engin volant de la figure 5,

8 - la figure 6 montre une variante de réalisation d'un petit engin volant modulaire selon l'invention, - la figure 6A est une vue de face du petit engin volant de la figure 6, et - la figure 7 montre une autre variante de réalisation d'un petit engin volant modulaire selon l'invention. Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention La figure 1 montre un petit engin volant 1 équipé d'un module d'entraînement et d'au moins deux surfaces portantes 3 sur le io fuselage 2 ; le mode de réalisation représenté comporte en tout quatre surfaces portantes 3 servant à générer la poussée ascensionnelle. Selon une variante de réalisation modifiée et décrite en référence à la figure 5, chaque surface portante est équipée d'un moteur à réaction. Dans le cas de seulement deux surfaces portantes 3, le 15 petit engin volant sera guidé vers la cible selon le mode de guidage "Bank to Turn" selon la terminologie consacrée dans le cas de plus de trois surfaces portantes, le petit engin volant peut être guidé vers la cible selon le mode "Skid to Turn" également selon la terminologie con-sacrée. Il faut veiller pour cela à ce que dans les modes de réalisation 20 représentés, la géométrie et le montage des surfaces portantes ne sont donnés qu'à titre d'exemple pour la description et que la géométrie et le montage réel seront définis en tenant compte de considérations dynamiques, mécaniques, structurelles et constructives. Le matériau de l'ensemble du petit engin volant peut être 25 formé de composants métalliques, ou encore être réalisé en un matériau composite avec fibres, en polypropylène expansé ou autres matières plastiques. Les surfaces portantes 3 de tous les modes de réalisation présentés dans le dessin sont montrées en position déployée ; mais en principe il est possible dans la mesure où des considérations méca- 30 niques le permettent, de rendre les surfaces portantes 3 ainsi que les surfaces de guidage 4 au niveau de l'arrière du fuselage 2, escamotables dans le fuselage ou susceptibles de basculer autour de celui-ci. Ainsi, le petit engin volant 1 pourra être tiré d'un conteneur ou d'un tube de lancement, dirigeable.

9 La zone avant correspond au module de l'extrémité avant 31. Le nez du petit engin volant 1 comporte un radôme 5 qui réduit la résistance de l'air du petit engin volant 1 et protège les capteurs installés derrière dans la direction axiale ainsi que les installations de com- mande, contre les influences de l'environnement. Derrière le radome 5 on a de préférence une tête chercheuse 6 d'imagerie qui, découplée de la position du petit engin volant 1, peut viser la cible non détaillée à l'aide d'un système de plate-forme monté en cardan 7. Un tel système de plate-forme en cardan 7 pourra io être supprimé si le champ de vision de la tête chercheuse 6 est grand ou si le petit engin volant est prévu pour être tiré dans l'air à partir d'un autre engin volant. On supprime alors l'angle d'installation habituelle-ment très grand pour le lancement et selon lequel de manière caractéristique, la cible s'échappe du champ de vision des capteurs. La tête 15 chercheuse 6 peut fonctionner dans le domaine infrarouge et aussi dans le domaine visible ; à la place de la tête chercheuse 6 d'imagerie, on peut également prévoir une installation de radar ou une autre installation de recherche non représentée, telle qu'une installation SAL (laser semi-actif). Les informations fournies par la tête chercheuse 6 sont 20 alors transmises au système de plate-forme en cardan 7 ou à un autre système de positionnement ayant pour fonction d'identifier la cible, de la poursuivre et de fournir des données prêtes pour guider le système 8 sur la cible. Le petit engin volant 1 comporte une liaison de données 9 25 pour transmettre des données et des ordres à partir du poste de service non représenté de manière détaillée vers le petit engin volant 1 et aussi des données de télémétrie provenant du petit engin volant 1 vers le poste de service. De plus, il est également prévu un émetteur vidéo 10 qui permet de transmettre les images générées par la tête chercheuse 6 30 vers le poste de service ou un poste au sol. Ainsi, un utilisateur non représenté de manière détaillée, qui peut être un tireur, pourra avant de lancer un petit engin volant 1 mais aussi après le démarrage en guidant le système de panneau orienté 7 et la liaison de données 9, modifier la direction de visée jusqu'à 90 % et identifier une cible puis la marquer.

i0 On bénéficie d'un avantage important du petit engin volant selon l'invention, à savoir la poussée variable du moteur à réaction utilisé. La durée, à savoir la durée pendant laquelle se fera la phase d'atterrissage de grande précision, évoquée ci-dessus, pourra être pro- longée par une réduction de la poussée fournie par le moteur à réaction ce qui donne plus de temps au tireur par rapport à l'opération antérieure. Le petit engin volant 1 a une unité de mesure inertielle (unité IMU) 8, non détaillée, comportant trois capteurs de vitesse de ro- io tation, orthogonaux et trois capteurs d'accélération orthogonaux ainsi que trois magnétomètres. L'unité IMU 8 peut se fonder sur la technique des systèmes micromécaniques et elle a pour fonction de fournir des informations à un circuit de régulation de position, subordonné, pour stabiliser et de fournir un repère inertiel à partir de l'angle radiogonio- 15 métrique fourni par le repérage. Un système de localisation par satellite non détaillé, équipé d'une antenne, permet de déterminer la position pour tenir le petit engin volant 1 sur une certaine trajectoire de vol calculée comme indiquée ci-dessus. Ainsi, le petit engin volant 1 pourra être guidé vers 20 une zone cible, définie, dès que le tireur voit l'objectif en image fourni par la tête de recherche 6 ; il pourra identifier la cible et la marquer. Ensuite, on a le vol de retour au cours duquel le petit engin volant 1 assure de manière autonome la poursuite de la cible jusqu'à la collision. Le petit engin volant 1 comporte un tube Pitot 11 servant 25 à mesurer la vitesse d'écoulement de l'air et à déterminer l'amplification circulaire adaptative pour le système de guidage de vol 8 décrit ci-dessus. Les données de toutes les installations de capteurs et in-formations transmises par la liaison de données 9, bidirectionnelle, sont 30 traitées dans le système de guidage de cible 8 et elles constituent des ordres de commande pour le ou les moteurs à réaction 12 décrits et représentés de manière plus détaillée à l'aide des figures 2 à 4. Il convient de remarquer que les modes de réalisation représentés ne comportent pas tous plus d'un moteur à réaction 12.

Les ordres fournis par le système de guidage de vol 8 servent également à commander des actionneurs 13 représentés de manière plus détaillée aux figures 2, 3 et 4 pour commander les surfaces de commande 4, les surfaces de commande 14 de direction de poussée et les actionnements de rotation ainsi que les variations de position de moteur à réaction 12 installées à l'extérieur sur les aubes comme cela apparaît aux figures 4 et 5. Le petit engin volant 1 comporte en outre un moyen actif 15. Il peut s'agir d'un moyen non létal (gaz lacrymogène, gaz d'étourdis- fo sement, grenade fumigène, grenade éblouissante) ou aussi d'un moyen létal (explosif). Ces moyens servent par exemple à combattre des per-sonnes ou des véhicules blindés légers. Les modes de réalisation d'un petit engin volant 1 représenté aux figures 2 à 4 seront exposés ci-après de manière plus détail- 15 lée à l'aide d'installations et de composants ; pour le reste, les modes de réalisation présentés du petit engin volant 1, ont les mêmes références pour les mêmes composants et pour leur description on se reportera à celle donnée à la figure 1. Selon la figure 2, le petit engin volant 1 comporte une en- 20 trée d'air 16 en forme d'entonnoir installée en avant des surfaces portantes 3 dans la direction de l'axe du fuselage 2 ; cette entrée d'air débouche dans un canal d'entrée d'air 17 alimentant en air extérieur, le moteur à réaction 12. Le moteur à réaction 12 du mode de réalisation de la fi- 25 gure 2 se compose d'un canal d'écoulement 18 coaxial à l'axe longitudinal du fuselage 2. Dans ce mode de réalisation, le moteur à réaction 12 est un moteur électrique avec une couronne tubulaire 19 logeant un rotor 20 et plusieurs hélices portées par le rotor. Le rotor 20 est entraîné par un moteur électrique non détaillé pour ainsi accélérer l'air arri- 30 vant par l'entrée d'air 16. Le boîtier formé par la couronne enveloppe 19 réduit significativement les turbulences au niveau des pointes des ai-lettes dans le moteur à réaction 12, par comparaison à une propulsion à hélices. Le moteur à réaction 12 est installé dans un module de moteur 32 du petit engin volant 1 modulaire ; le guidage se fait à l'aide des 35 installations décrites ci-après faisant partie du module de commande

12 33 du petit engin volant 1. L'accumulateur d'énergie est un accumulateur électrique non détaillé dans le dessin et/ou un réservoir de carburant intégré dans la structure du fuselage 2 de l'engin volant. En modifiant la section du boîtier, on adapte la pression et la vitesse de la veine fluide en fonction du moteur. La vitesse de rotation du moteur est régulée par un régulateur de vitesse de rotation non détaillé. Le moteur à réaction 12 représenté à la figure 3 est un moteur à réaction 12 fonctionnant avec du carburant, par exemple du lo kérosène. Ce moteur est également alimenté par des entrées d'air 16 réparties à la périphérie du fuselage 2. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, en plus des gouvernes 4 installées à l'extérieur, le petit engin volant 1 comporte des gouvernes 14 de poussée qui dirigent la veine d'air sortant 15 du moteur à réaction 12 pour influencer la trajectoire de l'engin volant 1. La veine d'air arrivant par l'entrée, alimente le moteur à réaction 12 pour être accélérée et est expulsée par le canal d'écoulement en aval du moteur à réaction 12 dans la direction de l'axe longitudinal du fuselage 2 pour générer de cette manière la poussée dans la direction longitudi- 20 nale agissant sur l'engin volant 1. La commande des couples pour la régulation de la position se fait dans le mode de réalisation de la figure 2 à la fois par les gouvernes extérieures 4 et par les gouvernes intérieures 14 de guidage de flux de poussée. Dans le mode de réalisation de la figure 3, cette ré- 25 gulation se fait par les gouvernes extérieures ou ailerons 4. Selon la figure 5, les ailerons sont équipés de systèmes de propulsion supplémentaires couplés mécaniquement aux ailerons. Cette solution a l'avantage de pouvoir guider l'engin volant par ce système même en vol stationnaire. Tous les modes de réalisation représentés ont chaque fois 30 quatre gouvernes extérieures 4 pour qu'en cas de défaillance de l'une des gouvernes, grâce à la redondance, on conserve le guidage du petit engin volant 1 avec les trois autres gouvernes 4 ou ailerons. Les gouvernes internes 14 de guidage du flux représentées à la figure 2, ont en outre l'avantage que grâce à leur installation 35 dans le canal d'écoulement, en aval du moteur à réaction 12, elles assu-

13 rent un bon guidage de l'engin volant 1 même pour une faible vitesse de soufflage car elles agissent sur la veine de fluide comme gouvernes de flux en aval du moteur à réaction 12. Les gouvernes 14 sont installées très loin en aval, dans la région de l'extrémité du canal d'écoulement pour guider le flux d'air sans turbulence. Les gouvernes intérieures 14 peuvent être éjectées par télécommande, ce qui a l'avantage de diminuer les pertes de charge générées par les gouvernes 14 lorsque le petit engin volant 1 a atteint une vitesse suffisamment élevée, et le soufflage important sur les gouvernes extérieures 14, permet un bon guidage de lo l'engin volant 1. Les gouvernes 4, 14 sont commandées par paires par des actionneurs 13 respectifs. La coordination des actionneurs 13 est assurée par le système de guidage de vol 8. Dans le cas du mode de réalisation des figures 3 et 4 de 15 l'engin volant 1, on peut modifier en option la direction du canal de sortie 22 par un dispositif de cardan, mécanique, non détaillé dans les dessins. Pour cela, la région du canal de sortie 22 à l'extrémité du fuselage 2, est en un matériau souple dont la déviation permet de com- 20 mander le vecteur de poussée. Cela permet de guider l'engin volant 1 sans vitesse de soufflage dans l'axe de tangage et l'axe de lacet. Pour cela, le petit engin volant 1 est équipé d'actionneurs non détaillés qui règlent le canal de sortie 22. Le mode de réalisation du petit engin volant 1 représenté 25 aux figures 4 et 4A est équipé de deux moteurs à réaction 12 installés à l'extérieur du fuselage 2 ; ces deux moteurs sont reliés au fuselage 2 par une suspension de cardan 24 représentée seulement de manière schématique. Les deux moteurs à réaction 12 génèrent une poussée et une veine d'air sortant passant sur les gouvernes 4. On peut de cette 30 manière guider l'engin volant 1 même en vol stationnaire ou en flotte-ment sans vitesse propre au niveau de l'axe de tangage et de l'axe de lacet. Ce mode de réalisation peut également avoir quatre moteurs à réaction 12. Un exemple d'une telle configuration est donné à la figure 5. En plus du moteur à réaction 12 installé dans le fuselage 2, le mode

14 de réalisation de la figure 5 prévoit encore quatre autres moteurs à réaction 12A installés chacun sur une gouverne arrière 4. La figure 5 montre de façon explicite la structure modulaire du petit engin volant selon l'invention avec un module avant, un module intermédiaire d'entraînement et un module de commande dans la région arrière de l'engin volant. Les différents modules sont représentés séparément à la figure 5 pour mieux les mettre en évidence. Dans l'exemple de la figure 5, le petit engin volant comporte un moteur à réaction 12, central, dans le module d'entraînement ainsi que quatre moteurs à réaction 12A à chaque extrémité d'une gouverne 4 permet-tant de commander le vecteur de poussée. En plus, on peut dévier la veine des gaz sortant du moteur à réaction 12, central, dans le module d'entraînement, par une gouverne 14 de guidage de flux équipant le canal des gaz d'échappement 18 pour guider le petit engin volant.

Une autre forme de réalisation modulaire du petit engin volant selon l'invention est représentée à la figure 6. Dans ce cas, on a également un module avant, un module intermédiaire d'entraînement et un module arrière de commande. Le module intermédiaire d'entraînement est équipé de quatre surfaces portantes 3 réparties à l'équerre les unes par rapport aux autres avec à leur base dans le fuselage, un réservoir à carburant 23 ou un accumulateur électrique et dont l'extrémité libre porte un moteur à réaction 12B. Le module de commande est muni de quatre gouvernes 4 alignées de la même manière que les sur-faces portantes 3 et qui se situent chaque fois au moins par une zone de gouverne dans le jet des gaz d'échappement du moteur à réaction 12B correspondant pour être soufflé par le jet de gaz d'échappement respectif et/ou être balayé par celui-ci. La figure 7 montre une troisième variante de la construction modulaire du petit engin volant selon l'invention. Dans ce cas, on a également un module avant, un module intermédiaire d'entraînement et un module arrière de commande. Le module intermédiaire d'entraînement de ce mode de réalisation, correspond au module d'entraînement du mode de réalisation de la figure 5 comportant un moteur à réaction central 12 avec un réservoir de carburant ou un accumulateur élec- trique 23' installé en position centrale dans le fuselage. Le module ar-

15 rière de commande correspond en principe également au module de commande du mode de réalisation de la figure 5 sans toutefois aucun moteur à réaction supplémentaire à l'extrémité libre des surfaces portantes 4 dans l'exemple de réalisation de la figure 7. La commande se fait pour ce petit engin volant, ainsi uniquement par l'action aérodynamique attaquant les gouvernes 4 et ainsi assurant la déviation du jet de gaz d'échappement du moteur à réaction central 12 par les gouvernes de guidage de flux 14 installées dans le canal de sortie des gaz d'échappement 18.

Le petit engin volant selon l'invention se caractérise par une très grande maniabilité autour des trois axes. Il est particulière-ment important de pouvoir commander de manière très poussée le roulis dans le cas de têtes chercheuses d'imagerie. Dans un mode de réalisation du petit engin volant avec une commande du vecteur de poussée, on aura une capacité de guidage très élevée même pour une vitesse de soufflage faible ou sans vitesse de soufflage. Cela permet un lancement autonome à partir du sol ou un simple vol plané. La stabilité de l'engin volant vis-à-vis des perturbations, dépend en grande partie de l'amplitude des forces perturbatrices par rapport aux forces de guidage. Pour augmenter la stabilité de l'engin volant, on pourra augmenter sa vitesse et dans le cas présent, le ou les moteurs à réaction permettent d'augmenter de manière significative la vitesse par rapport à celle d'un petit engin volant entraîné par une pro-pulsion à hélices, ce qui peut réciproquement s'utiliser pour diminuer les surfaces portantes. On diminue ainsi la surface du petit engin volant soumise à l'action du vent, ce qui par conséquence augmente sa stabili-té.30 NOMENCLATURE

1 petit engin volant 2 fuselage 3 surface portante 4 gouverne/aileron 5 radôme 6 tête chercheuse 7 système de cardan 8 système de guidage de vol/unité de mesure inertielle et GPS 9 liaison de données 10 émetteur de transmission vidéo 11 tube Pitot 12 moteur à réaction 12A moteur à réaction 12B moteur à réaction 13 actionneur 14 surface de guidage de la poussée 15 produit actif 16 entrée d'air 17 canal d'air 18 canal d'écoulement 19 couronne 20 rotor 22 canal de sortie 23 réservoir de carburant/accumulateur électrique 23' réservoir de carburant/accumulateur électrique 24 suspension 31 module avant 32 module intermédiaire/module d'entraînement 33 module de guidage/module arrière35

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1°) Petit engin volant (1) comportant un fuselage (2) et au moins deux surfaces portantes (3) ainsi qu'une installation de guidage de la trajectoire et une installation d'entraînement comportant au moins un mo- t teur à réaction (2) traversé par de l'air pour générer une poussée variable, petit engin volant caractérisé par sa structure modulaire comprenant un module avant (31), un module d'entraînement (32) et un module de guidage (33) et l'installation de 10 guidage associée au module avant (31), comporte une liaison bidirectionnelle de données (9) pour échanger des données avec un poste de commande pour modifier la poussée à partir du poste de commande. 2°) Petit engin volant (1) selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le moteur à réaction (12) est un moteur à entraînement électrique, à en-traînement hybride et/ou à entraînement avec du carburant. 3°) Petit engin volant (1) selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que l'installation de guidage comporte au moins trois gouvernes (4) action-nées par au moins un actionneur (13) et/ou une installation pour dévier la poussée. 25 4°) Petit engin volant (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' au moins un moteur à réaction (12) est installé de manière mobile par rapport au fuselage (2) pour dévier la poussée et/ou des gouvernes (14) de guidage de poussée sont installées en aval de la sortie du moteur à 30 réaction (12). 5°) Petit engin volant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur à réaction (12) est dans une très large mesure coaxial à l'axe 35 longitudinal du fuselage (2) en étant installé dans un canal d'écoule-518 ment (18) ayant une entrée d'air (17) en amont du moteur à réaction (12) ou est installé pratiquement parallèlement à l'axe longitudinal du fuselage (2), de manière fixe ou de manière à pouvoir tourner autour d'au moins un axe. 6°) Petit engin volant (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le canal d'entrée d'air (17) comporte une entrée d'air (16) entourant au moins par segment périphérique le fuselage (2). 10 7°) Petit engin volant (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les gouvernes (14) de guidage de la poussée sont reliées de manière amovible au fuselage (2) pour qu'elles puissent être éjectées de façon 15 commandée. 8°) Petit engin volant (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les gouvernes (4) et/ou les gouvernes (14) de guidage de flux, sont ac-20 tionnées par paires à l'aide d'un actionneur (13) respectif. 9°) Petit engin volant (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sortie (22) du canal d'écoulement (18) est mobile selon l'axe longitu-25 dinal du fuselage (2). 10°) Petit engin volant (1) selon les revendications 3 et 9, caractérisé en ce que l'actionneur (13) commande les gouvernes (4, 14) et l'installation de dé-30 viation de la poussée. 11 °) Petit engin volant (1) selon la revendication 5, caractérisé par un moteur à réaction (12) relié au fuselage par une suspension de car-35 dan (24).19 12°) Petit engin volant (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moteur à réaction (12) pratiquement parallèle à l'axe longitudinal du fuselage (2) est installé sur une surface portante (3) de manière à pou-5 voir être pivoté par rapport à celle-ci par un actionneur. 13°) Petit engin volant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins une surface portante (3) est montée sur le fuselage (2) de manière à se rabattre ou à s'escamoter dans le fuselage (2). 14°) Petit engin volant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de guidage comporte au moins trois gouvernes comman-15 dées par un actionneur et au moins un moteur à réaction est couplé mécaniquement aux gouvernes. 20