La présente invention relève du domaine des aéronefs à ailes tournantes, contrarotatives type rotor à pales dont à pas variable. Ces machines sont issues de concepts anciens. Dans 5 cette famille, il existe maintenant dans le domaine public, celui des voilures tournantes contrarotatives coaxiales, avec en particulier celui de deux rotors couronnes tournantes en sens inverse autour d' une nacelle Dans le cas des aéronefs à voilures tournantes les 10 protections des tiers ou des pales de l'aéronef contre le risques de contacts sont absentes ou parfois des protections plus ou moins rigides réagissant en compression sur des bras attachés au corps de la machine. Il a été utilisé Un carénage cylindrique étanche contenant avec 15 lui des rotors contrarotatifs coaxiaux et dont le bout des pales est presqu'au touché du cylindre ce permet de gagner une dizaine de pourcent de portance, mais en translation dans un air immobile, ou en translation contre le vent et dans les rafales pour tenir la position, dans les vents tourbillonnants près des 20 obstacles le combat pour la stabilité sera plus gourmand en énergie. WO 2006112578 AERONEF A DECOLLAGE ET ATTERRISSAGE VERTICAUX 2006-10-26 Un carénage formant un seul anneau avec en coupe une forme 25 circulaire sensiblement triangulaire en coupe pour que ce carénage contribue à la portance voir en translation d'en être l'élément porteur principal pose le problème d'avoir nécessité d'une solution en plus pour s'opposer au cabrage de l'aéronef vérifier par l'expérience de ce type de voilure. 30 USP 5150857 29 SEPT 2012 SHROUD GEOMETRY FOR UNMANED AERIAL VEHICULES Le principe de l'enveloppe ici conçue correspond à une des revendications du brevet français du 18 juin 2003 0307364. Il y est mentionné l'usage du principe de la roue de vélo où la jante 35 est associé aux cerclages et où contre une force appliquée au cerclage rigide c'est l'ensemble des rayons opposés qui 1 maintient la masse principale centrale de l'aéronef et donc le calcul de la tenue en traction des rayons porte principalement sur ce point. L'auteur de ce brevet moi-même étant l'inventeur et déposant, a créé une entreprise en 2004 pour le développement d'un système drone principalement à usages civiles Les missions données aux aéronefs à usage civil peuvent être classées en deux catégories, soit le survol loin de tous obstacles sauf au retour au sol parfois d'urgence, soit de vol très près des obstacles des zones accidentées ou entre les immeubles des villes. Tout l'art est de concevoir ces aéronefs avec des capacités à pouvoir évoluer avec un usage efficace, rentable avec la sécurité des tiers optimum, près des obstacles, généralement entre les façades, les falaises, les cheminées, les coques de navire, en montagne, partout où il y a des vents cisaillant voire retournant ou pas. Ceci est encore plus vrai pour des drones évoluant sous les 50 mètres et où les obstacles sont nombreux, variés, pas toujours détectables en évitement d'obstacles par les capteurs sonar, radar, laser, image aucun d'eux couvrant le spectre de sécurité nécessaire à lui tout seul. D'où l'importante nécessité d'une enveloppe protectrice. Les recherches et développement ont portés sur de nombreux points dont cette enveloppe, en 2005 a été créée une des représentations de ce principe. La solution apportée par deux anneaux rigides autour des rotors et perpendiculaires à l'axe des rotors, anneaux tenus par rapport à l'axe des rotors par des fils tendus à élasticité minimum reprend l'idée du rayonnage de roue de cycle par exemple, où c'est l'ensemble des rayons opposés qui reprennent par tension l'effort subit par le cercle devant un choc. Les deux cercles concentriques à peu près en face de chaque bout de pales sont comme les deux bords d'une jante de roue de cycle. Les recherches ont conduit à des revendications complémentaires objet du présent brevet. 2 Les missions données aux aéronefs à usage civil peuvent être classées en deux catégories ceux qui n'assurent raisonnablement que le survol et ceux capables aussi de vols plus difficiles fonction des capacités de ces aéronefs à pouvoir évoluer avec un usage rentable et efficace près des obstacles, généralement entre les façades, les falaises, les cheminées, les coques de navire, en montagne, partout où il y a des vents cisaillant voire retournant ou pas. Ceci est encore plus vrai pour des drones évoluant sous les 50 mètres et où les obstacles sont nombreux, variés, pas toujours détectables en évitement d'obstacles par les capteurs sonar, radar, laser, image aucun d'eux couvrant le spectre de sécurité nécessaire à lui tout seul. En infrarouge on peut détecter du sang chaud et éviter sauf en certains lieux très chaud ou avec trop d'humidité que le public ou animaux soient sous le cône de chute, c'est pourquoi la législation en France impose en avril 2012 que l'aéronef soit au global de moins de 4 kg et qu'il possède un système comme parachute limitant l'impact à moins de 69 joules. De plus cette réponse doit intégrer les impératifs de limite de poids vu les règlementations comme en France près du public (là où il a le plus de missions d'intérêt public à réaliser). A plus de 30 mètres de visibilité la perspective directe n'est plus garantie pour les êtres humains, c'est pourquoi les commandes de pilotage sont celles d'un déplacement en 3D et sur une distance choisie contrôlable sur carte tant que le GPS haute précision est actif, 80% des missions nécessitent cette option. Cette enveloppe doit être résistante à des chocs certes à environ 5 m/s puisqu'il parait immobile vis-à-vis des objets dont il doit prendre l'information, même si l'aéronef pour tenir en place vole à 20m/s dans le vent entre des immeubles par exemple. Il est important, alors que l'aéronef soit certes bousculé, que les parties tournantes soient protégées et qu'il reste en vol en reprenant de suite sa stabilisation. De nombreux objets sont plus difficiles à détecter par capteur dont les câbles, les poteaux, les végétations, les volatiles et là encore 3 cette enveloppe doit protéger l'aéronef mais aussi le public contre les éclats suite à destruction. Il a été conçu au centre de recherche des enveloppes souples et rigides. Des démonstrations ont été faites avec des modèles avec des bras vers les cerclages qui contrent en compression sur la nacelle centrale les forces externes sur l'enveloppe en attendant la suite des validations d'une solution optimale de l'enveloppe. Le système drone étudié constitue un système très complexe nécessitant de nombreuses validations pour l'équilibre le plus judicieux à partir de paramètres qui s'opposent et des technologies de pointe non dédiées aux drones puisque le marché n'existe pas encore vraiment au civil. Les recherches ont portées également sur la nature des matériaux de cette enveloppe robuste, de préférence en matériau non conducteur ou avec des cerclages joncs carbone en un ou plusieurs morceaux raccordés par des pièces de jonction en matériaux type nylon par exemple. La jonction peut tenir les fils tendus de maintien à la nacelle. La masse périphérique doit être la plus légère possible car 20 l'aéronef soumis à une rafale ou un vent retournant doit avoir les masses le plus concentrées sur l'axe et qu'un poids à distance du centre de gravité constitue un moment à combattre en tangage roulis pour garder la stabilité requise de l'aéronef. Cette masse périphérique produit au système plus de stabilité au 25 lacet ce qui est un atout pour mieux maitriser les commandes tangage roulis mais Il doit être aussi recherché la plus grande pénétration dans l'air aussi le filet périphérique doit être très solide et très fin, il ne doit pas s'ouvrir suite à une blessure comme dans le tissé, il ne doit pas être du type 30 tricoter car moins libre aux vents, de plus de préférence il doit être avec un minimum d'élasticité, les recherches conduisent à l'usage de filet du type noué comme pour les filet de pêche par exemple et en fibres composites. Une des créations idéales serait en fibre plus solide que le 35 kevlar, montées en cordes ensimées qu'une machine à faire des filets de pêche pourrait monter en filet noué, le diamètre mini 4 est en 0.5 mn, il a été expérimenté des cordes de 0.7 mm de diamètre. Les recherches ont conduit à ce que les anneaux de l'enveloppe soient suffisamment distant de l'extrémité des pâles en rotation pour que ne soient pas perturbées les vortex de bout de pâles surtout en translation, ce qui viendrait à diminuer et déséquilibrer la portance de l'aéronef, ils seront éloignés d'au moins une corde de pale du bout des pales et de préférence non alignés au plan du rotor. Les pales en rotation ont un angle de liberté de déplacement verticale, aussi le positionnement des cerclages ne doit pas permettre aux pales de toucher les rayons lors de brusques réactions de retour à la stabilisation ou lors d'atterrissages par effet d'inertie(ici deux effets peuvent solutionner la question, un le déplacement de la pale peut être limité par la dureté de l'amortisseur, deux on garde l'effet gyroscopique en gardant les pales en rotation et pour contrer l'effet de sol et de toute rafale inopinée le pas des pales serait légèrement négatif. Le phénomène dû aux vibrations des réactions de sol très destructrices sont de moindre importance du fait de la compensation gyroscopique des rotors Une représentation de cette enveloppe peut être constituée de deux anneaux rigides perpendiculaires à l'axe des rotors, chacun à l'extérieur du plan des rotors. Ces anneaux sont tenus par des rayons par rapport à l'axe des rotors ou par des pièces déportant de cet axe la fixation des rayons. Ces rayons tendus forment un angle avec le plan de l'anneau correspondant. Les deux anneaux sont tenus entre eux par également des fils tendus. L'ensemble constituant une structure rigide dont les limites sont celle dues aux matériaux employés pour garder une légère souplesse, et que l'enveloppe résiste aux chocs en absorbant une partie de l'énergie. Il est préférable pour la solidité de l'ensemble que les anneaux ne pivotent pas l'un par rapport à l'autre et que donc les fils qui les maintiennent entre eux soient croisés.The present invention relates to the field of rotary-wing aircraft, counter-rotating type rotor blade with variable pitch. These machines come from ancient concepts. In this family, there exists now in the public domain, that of coaxial counter-rotating rotary wings, with in particular that of two rotating crown rotors in the opposite direction around a nacelle In the case of rotary wing aircraft the 10 protections of the thirds or blades of the aircraft against the risk of contact are absent or sometimes more or less rigid protections reacting in compression on arms attached to the body of the machine. A sealed cylindrical fairing containing with it co-axial counter-rotating rotors and with the tip of the blades almost at the touch of the cylinder has been used. This makes it possible to gain a dozen percent of lift, but in translation in a still air, or in translation against the wind and in bursts to hold the position, in the swirling winds near the 20 obstacles the fight for stability will be more greedy in energy. WO 2006112578 A VERTICAL TAKE-OFF AND VERTICAL AIRCRAFT 2006-10-26 A fairing forming a single ring with a substantially triangular circular sectional section in section so that this fairing contributes to the lift or translation in being the main carrier element poses the problem of having needed a solution in addition to oppose the pitching of the aircraft verify by the experience of this type of sails. 30 USP 5150857 29 SEPTEMBER 2012 SHROUD GEOMETRY FOR UNMANED AERIAL VEHICLES The principle of the envelope here designed corresponds to one of the claims of the French patent of June 18, 2003 0307364. There is mentioned the use of the principle of the bicycle wheel where the rim 35 is associated with the strapping and where against a force applied to the rigid strapping it is the set of opposing rays that 1 maintains the main mass of the aircraft and therefore the calculation of the tensile strength of the spokes mainly relates to point. The author of this patent myself being the inventor and depositor, created a company in 2004 for the development of a drone system mainly for civil uses The missions given to civil aircraft can be classified in two categories, either flying over all obstacles except on the ground sometimes emergency, flying very close to obstacles in hilly areas or between buildings in cities. All the art is to design these aircraft with capacities to be able to evolve with an efficient use, profitable with the security of the optimum thirds, near the obstacles, generally between the facades, the cliffs, the chimneys, the hulls of ship, in mountain Wherever there are winds shearing or even returning or not. This is even more true for drones moving under 50 meters and where obstacles are numerous, varied, not always detectable in obstacle avoidance by the sonar, radar, laser, image sensors none of them covering the necessary safety spectrum by himself. Hence the important need for a protective envelope. The research and development have covered many points, of which this envelope, in 2005 was created one of the representations of this principle. The solution provided by two rigid rings around the rotors and perpendicular to the axis of the rotors, rings held with respect to the axis of the rotors by stretched son minimum elasticity takes the idea of the wheel rack cycle for example, where it is the set of opposite rays which take up by tension the force undergone by the circle in front of a shock. The two concentric circles roughly opposite each end of the blades are like the two edges of a cycle wheel rim. The investigations led to complementary claims object of this patent. 2 The missions given to civil aircraft can be classified in two categories, those which provide reasonable overflight and those capable of more difficult flights, depending on the capabilities of these aircraft to be able to evolve with a profitable and effective use near the obstacles. , usually between the facades, the cliffs, the chimneys, the hulls of ship, in mountain, everywhere where there are winds shearing or even returning or not. This is even more true for drones moving under 50 meters and where obstacles are numerous, varied, not always detectable in obstacle avoidance by the sonar, radar, laser, image sensors none of them covering the necessary safety spectrum by himself. In the infrared, warm blood can be detected and avoided except in some very hot places or with too much humidity that the public or animals are under the cone of fall, which is why the legislation in France imposes in April 2012 that the aircraft overall less than 4 kg and has a system like parachute limiting the impact to less than 69 joules. Moreover this answer must integrate the requirements of limit of weight seen the regulations as in France near the public (where it has the most missions of public interest to realize). At more than 30 meters of visibility the direct perspective is no longer guaranteed for human beings, that's why the piloting commands are those of a displacement in 3D and on a selected distance controllable on map as the GPS high precision is active, 80% of missions require this option. This envelope must be resistant to shocks certainly at about 5 m / s since it seems motionless vis-à-vis the objects it must take information, even if the aircraft to hold in place flies at 20m / s in the wind between buildings for example. It is important, while the aircraft is indeed jostled, that the rotating parts are protected and it remains in flight by resuming immediately its stabilization. Many objects are more difficult to detect by sensor including cables, poles, vegetation, volatiles and again 3 this envelope must protect the aircraft but also the public against shrapnel following destruction. It was designed at the research center of flexible and rigid envelopes. Demonstrations were made with models with arms towards the hoops which compress the external forces on the shell in compression on the nacelle, waiting for the validation of an optimal solution of the envelope. The drone system studied is a very complex system requiring many validations for the most judicious balance from opposing parameters and advanced technologies not dedicated to drones since the market does not really exist yet in civil. Research has also been carried out on the nature of the materials of this robust envelope, preferably of non-conductive material or carbon strapping rings in one or more pieces connected by joining pieces of nylon-type materials for example. The junction can hold the tense holding wires to the basket. The peripheral mass should be as light as possible because the aircraft subjected to a gust or a return wind must have the masses most concentrated on the axis and a weight at a distance from the center of gravity constitutes a moment to be fought in rolling pitch to maintain the required stability of the aircraft. This peripheral mass gives the system more stability at the yaw which is an asset for better controlling roll pitching controls but it must also be sought the greatest penetration in the air so the peripheral mesh must be very strong and very thin, it must not open as a result of an injury as in the woven, it must not be of the knitting type because it is less free to winds, moreover it must be with a minimum of elasticity, the research leads to use of knotted net type as for fishing nets for example and composite fibers. One of the ideal creations would be more solid fiber than the 35 Kevlar, mounted in ropes that a machine to make fishing nets could climb in knotted net, the mini diameter 4 is in 0.5 mn, it was experimented ropes of 0.7 mm in diameter. Researches have led to the rings of the envelope being sufficiently distant from the end of the rotating blades so that the vortices of tips of blades are not disturbed especially in translation, which would come to decrease and unbalance the lift of the aircraft, they will be removed from at least one blade rope from the tip of the blades and preferably not aligned with the plane of the rotor. The rotating blades have an angle of freedom of vertical displacement, so the positioning of the straps must not allow the blades to touch the spokes during sudden reactions to return to stabilization or during landings by inertia effect (here two effects can solve the question, a displacement of the blade can be limited by the hardness of the damper, two one keeps the gyroscopic effect while keeping the blades in rotation and to counter the effect of ground and any sudden gust the The phenomenon due to the vibrations of very destructive soil reactions is of less importance because of the gyroscopic compensation of the rotors A representation of this envelope may consist of two rigid rings perpendicular to the axis of the rotors, each outside the plane of the rotors.These rings are held by spokes relative to the axis of the rotors or by deporting parts thereof. t axis the fixing of the spokes. These tense rays form an angle with the plane of the corresponding ring. The two rings are held together by also stretched son. The assembly constituting a rigid structure whose limits are those due to the materials used to keep a slight flexibility, and that the envelope resists shocks by absorbing a portion of the energy. It is preferable for the solidity of the assembly that the rings do not pivot relative to each other and therefore the threads that hold them together are crossed.
Ces fils en périphérie seraient avantageusement matérialisés par un filet type filet de pêche montés par exemple en maille 5 d'environ 3 cm par 3 cm et dont les fils ne sont pas parallèles à l'axe des rotors mais inclinés de même façon par rapport à cet axe. Pour que l'ensemble ne fasse pas un cylindre autour des rotors, 5 au prix d'un peu plus de poids un troisième anneau d'un diamètre supérieur dans un plan sensiblement équidistant du plan de chaque anneau permettrait à l'aéronef à glisser sur un câble prendre moins d'énergie, sans prendre le risque d'être renversé. Les rayonnages haut et bas peuvent être renforcé ou remplacés 10 par les filets haut et bas Les cerclages au lieu d'être constitué d'un jonc de 5 mm de diamètre peuvent par exemple être constitués de trois joncs de diamètre plus petit en ayant au centre le blocage des noeuds du filet en ayant concentriquement les brins libre, le tout noyé 15 dans une résine appropriée ce qui simplifie la fabrication, ceci est plus esthétique, et moins cassant qu'un seul jonc. 20 25 30 35 6These peripheral yarns would advantageously be materialized by a net type fishing net mounted for example mesh 5 about 3 cm by 3 cm and whose son are not parallel to the axis of the rotors but inclined in the same way with respect to this axis. So that the assembly does not make a cylinder around the rotors, at the cost of a little more weight a third ring of greater diameter in a plane substantially equidistant from the plane of each ring would allow the aircraft to slide on a cable take less energy, without taking the risk of being knocked over. The high and low shelving can be reinforced or replaced by the top and bottom nets. The strapping instead of consisting of a rod of 5 mm in diameter can for example consist of three rods of smaller diameter having in the center blocking the knots of the net by concentrically having the strands free, all embedded in a suitable resin which simplifies the manufacture, this is more aesthetic, and less brittle than a single ring. 20 25 30 35 6