FR3049262B1 - HYDROFOIL WITH MEDIAN WING AND ITS SETTINGS - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'installation médiane, de fixation et de réglage angulaire d'une ou plusieurs ailes sur un fuselage appartenant à un ensemble hydrofoil ayant pour vocation d'améliorer les performances hydrodynamiques de l'ensemble grâce aux différents modes de serrage, de calages et de réglages des angles porteurs et déporteurs. L'invention concerne un dispositif d'implantation en position médiane d'une aile associé à une forme de karman pour assurer la liaison entre les profils et corps du fuselage et ainsi assurer une meilleure répartition des filets d'eau entre intrados et extrados comme sur tous les engins volants, planants en l'air, comme dans l'eau. Ce dispositif (19) est constitué d'un orifice (8) situé dans le fuselage (1) accueillant une forme positive (9) d'une aile (4) qui sera fixée par des vis (10) dans des inserts borgnes filetés (7) et il est complété par l'ensemble des réglages particuliers de la portance générale. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'ensemble des éléments qui constitue un foil des planches de glisse sur l'eau.Device for median installation, fixation and angular adjustment of one or more wings on a fuselage belonging to a hydrofoil assembly intended to improve the hydrodynamic performance of the assembly by virtue of the various methods of tightening, staggering and settings of bearing angles and spoilers. The invention relates to a device for implanting in the middle position of a wing associated with a karman shape to ensure the connection between the profiles and body of the fuselage and thus ensure a better distribution of the nets of water between intrados and extrados as on all the flying machines, hovering in the air, as in water. This device (19) consists of an orifice (8) located in the fuselage (1) accommodating a positive shape (9) of a wing (4) which will be fixed by screws (10) in threaded blind inserts ( 7) and it is completed by all the particular settings of the general lift. The device according to the invention is particularly intended for all the elements that constitute a foil gliding boards on the water.
Description
La présente invention concerne un dispositif d’installation médiane, de fixation et de réglage angulaire d’une ou plusieurs ailes sur un fuselage appartenant à un ensemble hydrofoil en forme d’avion ayant pour fonction de porter un engin nautique tel qu’un kitesurf, une planche à voile, un voilier ou quelconque engin nautique.The present invention relates to a device for median installation, fixing and angular adjustment of one or more wings on a fuselage belonging to a hydrofoil assembly in the form of an airplane whose function is to wear a watercraft such as a kitesurf, a windsurf, a sailboat or any nautical craft.
Le dispositif est réalisé sous la forme d’un orifice horizontal, traversant le fuselage en son milieu de part en part, aux parois strictement parallèles accueillant une forme positive ou mâle de l’aile étroitement ajustée à celui-ci et fixée à cet emplacement par l’intermédiaire de vis traversant verticalement cet ensemble, et par l’adjonction d’un réglage de l’angle d’attaque par insertion d’un berceau ou par réglage millimétrique de deux vis pointeaux.The device is made in the form of a horizontal orifice, passing through the fuselage in the middle from one side to the other, strictly parallel walls accommodating a positive or male form of the wing closely fitted to it and fixed at this location by through screws vertically traversing this set, and by the addition of a setting of the angle of attack by insertion of a cradle or by millimeter adjustment of two needle screws.
La liaison actuelle des formes fuselage et ailes par des moyens fixes et l’absence de réglages intégrés d’angles des ailes fixées sur un ensemble hydrofoil demeurent sources de vibrations, de cavitations et de décrochages.The current connection of fuselage and wing forms by fixed means and the absence of integrated wing angle settings fixed on a hydrofoil assembly remain sources of vibration, cavitation and stalls.
Le dispositif selon l’invention permet de remédier aux défauts de liaison des formes grâce à cette implantation interne et médiane au fuselage et améliorer les caractéristiques de la mécanique de serrage, de calage et de réglage angulaire et par voie de conséquence, améliorer les caractéristiques hydrodynamiques de l’ensemble hydrofoil.The device according to the invention makes it possible to remedy the defects of connection of the shapes by virtue of this internal and median implantation at the fuselage and to improve the characteristics of the clamping, wedging and angular adjustment mechanism and consequently to improve the hydrodynamic characteristics. of the hydrofoil assembly.
La première caractéristique de l’invention comporte une installation en position médiane de l’aile avant sur le maître couple du fuselage. L’aile avant est emboîtée dans l’orifice créé dans le fuselage et elle est maintenue en cet emplacement par l’intermédiaire de deux vis. Une liaison entre profils et corps du fuselage en forme de karman permet une meilleure répartition des filets d’eau entre intrados et extrados, comme sur tous les engins volants, planants en l’air, comme dans l’eau. L’emboîtement de cette aile avant à l’intérieur du fuselage garantit une meilleure solidité de la fixation et de la mécanique du serrage de l’ensemble.The first feature of the invention comprises a facility in the median position of the front wing on the master torque of the fuselage. The front wing is nested in the hole created in the fuselage and is held in this location by means of two screws. A connection between profiles and karman-shaped body of the fuselage allows a better distribution of the nets of water between intrados and extrados, as on all the flying machines, hovering in the air, as in the water. The interlocking of this front wing inside the fuselage guarantees a better solidity of the fastening and the mechanical tightening of the assembly.
La seconde caractéristique de l’invention concerne l’obtention du réglage de l’angle d’attaque par des moyens différents ; - le premier est le positionnement d’un berceau entre le fuselage et l’aile arrière - le second est un réglage millimétrique incorporé à l’emboîtement de l’aile arrière dans le fuselage.The second feature of the invention relates to obtaining the setting of the angle of attack by different means; - the first is the positioning of a cradle between the fuselage and the rear wing - the second is a millimetric adjustment incorporated into the interlocking of the rear wing in the fuselage.
Selon les caractéristiques techniques de la réalisation : - L’aile avant comporte en son centre une forme étroite aux surfaces étudiées et rigoureusement parallèles s’alignant à l’extérieur sur les formes du fuselage. - Le fuselage comporte en son maître bau un orifice horizontal aux surfaces ajustées étroitement à la forme centrale de l’aile avant. Deux vis de fixation traversent le fuselage et l’aile avant à la verticale de cette forme d’emboîtement et prennent ancrage dans deux inserts filetés borgnes internes à l’orifice. L’aile avant est calée dans un plan avec un angle porteur a fixe. Pour l’équilibre et la stabilité de l'ensemble une aile arrière, dite stabilisateur, située à l’horizontale et à l’arrière du fuselage est calée dans un plan avec un angle β déporteur nécessaire lors de l’évolution de l’hydrofoil dans l’eau.According to the technical characteristics of the realization: - The front wing has in its center a narrow shape to the studied and rigorously parallel surfaces aligning on the outside on the fuselage forms. - The fuselage has in its master bau a horizontal hole surfaces closely adjusted to the central shape of the front fender. Two fixing screws pass through the fuselage and the front wing vertically of this form of interlocking and are anchored in two blind threaded inserts internal to the orifice. The front wing is wedged in a plane with a fixed bearing angle. For balance and stability of the assembly a rear wing, called stabilizer, located horizontally and at the rear of the fuselage is wedged in a plane with an angle β spoiler necessary during the evolution of the hydrofoil in water.
Un aileron vertical, qui existe en différentes dimensions, est fixé à la perpendiculaire du fuselage en son extrémité arrière et permet le maintien de la trajectoire.A vertical fin, which exists in different dimensions, is attached to the perpendicular of the fuselage at its rear end and allows the maintenance of the trajectory.
Un mat profilé transmet vers le haut la portance de l’ensemble hydrofoil à l’engin nautique situé en son extrémité supérieure, l’affranchissant de l’élément liquide et perturbé.A profiled mat transmits upward the lift of the hydrofoil assembly to the watercraft located at its upper end, freeing it from the liquid element and disturbed.
La première solution de réglage de l’angle d’attaque, est l’insertion d’une cale en forme de berceau adapté à l’intrados du stabilisateur pour permettre de caler l’angle β de celui-ci par rapport au fuselage. Plusieurs berceaux d’angles différents sont à disposition.The first solution for adjusting the angle of attack is the insertion of a cradle shaped wedge adapted to the underside of the stabilizer to allow to wedge the angle β thereof relative to the fuselage. Several cradles with different angles are available.
Un rail parfaitement plat compose la partie arrière supérieure du fuselage percé d’au moins quatre inserts filetés borgnes alignés et espacés à intervalles réguliers. Par conséquent, trois positions de fixation du stabilisateur grâce à ce rail permettent de faire évoluer le programme de navigation de l’hydrofoil. L’augmentation du bras de levier du fuselage autorise pour une même stabilité de l’ensemble une diminution de surface du stabilisateur et de la surface mouillée ; ce qui traduit une augmentation de performance par un moindre frottement dans l’eau.A perfectly flat rail composes the upper rear fuselage pierced with at least four blind threaded inserts aligned and spaced at regular intervals. Therefore, three stabilizer attachment positions through this rail can evolve the navigation program of the hydrofoil. The increase in the lever arm of the fuselage makes it possible for the same stability of the assembly to reduce the surface area of the stabilizer and the wetted surface; which reflects an increase in performance by less friction in the water.
La seconde solution de réglage de l’angle d’attaque est obtenue par l’intégration d’un réglage très fin réalisé grâce à la particularité du dispositif d’emboîtement médian de ce stabilisateur dans le fuselage.The second solution of adjustment of the angle of attack is obtained by the integration of a very fine adjustment achieved thanks to the particularity of the median fitting device of this stabilizer in the fuselage.
Le stabilisateur est monté en bascule dans cet orifice maintenu de part et d’autre par deux vis de réglage et enserré par une vis de serrage principale traversant le fuselage.The stabilizer is mounted in the rocker in this hole held on both sides by two adjusting screws and enclosed by a main clamping screw passing through the fuselage.
Les cavités libres permettant l’angulation du stabilisateur dans son logement sont remplies d’un matériau souple, élastique et compressible, pour garantir l’étanchéité de cet orifice et la mobilité nécessaire aux réglages.The free cavities allowing the angulation of the stabilizer in its housing are filled with a flexible, elastic and compressible material, to guarantee the tightness of this orifice and the mobility necessary for the adjustments.
Un bossage situé au centre du stabilisateur coté intrados et extrados vient effleurer les parois supérieures et inférieures de la cavité qui lui est réservée. Un trou d_e fixation légèrement oblong permet le passage de la vis de fixation tout en accordant un degré de liberté pour son angulation puis son serrage de maintien.A boss located in the center of the stabilizer side intrados and extrados comes touching the upper and lower walls of the cavity that is reserved for it. A slightly elongated fixing hole allows the fixing screw to pass while granting a degree of freedom for its angulation and then its holding tightening.
Selon une variante non illustrée cet emboîtement peut se réaliser au travers l’aileron de queue vertical fixe intégré au fuselage.According to a variant not illustrated, this interlocking can be achieved through the fixed vertical tail fin integrated in the fuselage.
Les dessins annexés illustrent l’invention :The accompanying drawings illustrate the invention:
La figure 1 représente la vue en perspective d’un hydrofoil en forme d’avion équipé de l’invention.Figure 1 shows the perspective view of an aircraft-shaped hydrofoil equipped with the invention.
La figure 2 représente la vue en perspective de la mise en place de l’aile avant dans la cavité.Figure 2 shows the perspective view of the introduction of the front wing into the cavity.
La figure 3 représente la vue de côté de l’ensemble des systèmes de calages de l’aile arrière, dite stabilisateur.Figure 3 shows the side view of all the rear wing lock systems, called stabilizer.
La figure 4 représente la vue de dessus des positions de l’aile arrière, dite stabilisateur.Figure 4 shows the top view of the positions of the rear wing, said stabilizer.
La figure 5 représente la vue de côté de l’ensemble des systèmes de réglages de l’aile arrière, dite stabilisateur.Figure 5 shows the side view of the set of adjustment systems of the rear wing, called stabilizer.
La figure 6 représente la vue en perspective de l’aile arrière, dite stabilisateur et son bossage.Figure 6 shows the perspective view of the rear wing, said stabilizer and its boss.
En référence à ces dessins, le fuselage (1) en forme de fuseau comporte à l’avant un emboîtement (19) qui accueille une aile médiane (4) maintenue en place par un serrage de vis (10) selon l’axe des inserts filetés borgnes (7) avec une incidence de calage positif porteur fixe (a).With reference to these drawings, the spindle-shaped fuselage (1) comprises at the front an interlock (19) which accommodates a medial wing (4) held in place by a tightening of screws (10) along the axis of the inserts blind threads (7) with fixed positive bearing pitch angle (a).
Grâce au dispositif (19) réalisé sous la forme d’un orifice (8) horizontal aux parois strictement parallèles situé dans le fuselage (1) accueillant une forme (9) positive ou male de l’aile en son centre et dans son axe, étroitement ajustée à celui-ci. L’aile médiane (4) est maintenue à sa place dans le fuselage (1) par l’intermédiaire de deux vis (10) traversant verticalement cet ensemble se fixant dans les deux inserts borgnes filetés (7) prévus à cet effet.Thanks to the device (19) made in the form of a horizontal orifice (8) with strictly parallel walls located in the fuselage (1) accommodating a positive or male form (9) of the wing at its center and in its axis, closely adjusted to this one. The middle wing (4) is held in its place in the fuselage (1) by means of two screws (10) traversing vertically this assembly being fixed in the two threaded blind inserts (7) provided for this purpose.
Tout cet ensemble ici décrit crée une portance (P) verticale de par son avancée dans le fluide communiquée par le mat profilé (2) à l’engin nautique situé à son extrémité supérieure. L’aile (4) médiane voit sa solidité et sa finesse d’écoulement accrues.All this assembly described here creates a lift (P) vertical by its advance in the fluid communicated by the profile mat (2) to the nautical craft at its upper end. The median wing (4) has increased strength and fineness of flow.
Deux moyens de réglage de l’angle d’attaque du stabilisateur (3) existent : le premier moyen consiste à l’installation d’un berceau de calage (5) sur le rail (18) et le second moyen consiste à régler l’incidence grâce à des vis pointeaux (12), le tout contenu dans un orifice (8’) prévu à cet effet.Two means of adjusting the angle of attack of the stabilizer (3) exist: the first means consists in the installation of a wedging cradle (5) on the rail (18) and the second means consists in adjusting the incidence through needle screws (12), all contained in a hole (8 ') provided for this purpose.
Le premier moyen de calage négatif déporteur (β) du stabilisateur est obtenu par l’insertion entre le stabilisateur (3) et le rail plat (18) du fuselage (1) d’un berceau (5) qui a une forme définie pour l’angle déporteur choisi, et par le choix de la position du stabilisateur (3) entre les inserts (a-b) ou (b-c) ou (c-d) et également par le choix d’un aileron (6) positionné en fin de rail (18), amovible et de taille différente.The first stabilizer negative shifting means (β) is obtained by the insertion between the stabilizer (3) and the flat rail (18) of the fuselage (1) of a cradle (5) which has a shape defined for the chosen spoiler angle, and by the choice of the position of the stabilizer (3) between the inserts (ab) or (bc) or (cd) and also by the choice of a fin (6) positioned at the end of the rail (18). ), removable and of different size.
Le rail (18) comporte une surface plate percée de quatre inserts alignés, (a, b, c, d) permettant les différentes positions des berceaux (5) et du stabilisateur (3) représentés en vue de profil. Des angles (β), (β’), (β”) découlent de la forme des trois berceaux (5) différents.The rail (18) has a flat surface pierced with four aligned inserts, (a, b, c, d) allowing the different positions of the cradles (5) and the stabilizer (3) shown in profile view. Angles (β), (β '), (β ") result from the shape of three different cradles (5).
Le berceau (5) a une forme supérieure adaptée à l’intrados du stabilisateur (3) et une forme inférieure plate adaptée à celle du rail (18). L’angle (β) est défini par l’assemblage de ces deux formes.The cradle (5) has an upper shape adapted to the underside of the stabilizer (3) and a lower flat shape adapted to that of the rail (18). The angle (β) is defined by the assembly of these two forms.
Un aileron (6) ou (6’) est fixé au fuselage (1) en position inférieure ou supérieure, au choix du navigateur grâce à l’insert et tenon (16) prévus à cet effet.A fin (6) or (6 ') is attached to the fuselage (1) in the lower or upper position, at the choice of the browser with the insert and pin (16) provided for this purpose.
Grâce aux différents calages de l’angle (β) par utilisation des berceaux (5) on optimise la portance générale de l’aile médiane (4) et de son fuselage (1).Thanks to the different wedges of the angle (β) by use of the cradles (5) optimizes the general lift of the median wing (4) and its fuselage (1).
Sur le rail (18) situé à l’arrière du fuselage (1) les différentes positions du stabilisateur (3) (3’) (3”) augmentent le bras de levier du fuselage (1) et sont obtenues grâce aux positions des inserts filetés borgnes (a-b) (b-c) (c-d) et de leurs fixations par des vis (17). Tout cet ensemble ici décrit autorise la diminution de surface du stabilisateur (3) et de la surface mouillée, ce qui se traduit par une augmentation de performance ; un moindre frottement dans l’eau.On the rail (18) located at the rear of the fuselage (1) the various positions of the stabilizer (3) (3 ') (3 ") increase the lever arm of the fuselage (1) and are obtained thanks to the positions of the inserts blind threads (ab) (bc) (cd) and their fasteners by screws (17). All this assembly described here allows the surface of the stabilizer (3) and the wetted surface to be reduced, which results in an increase in performance; less friction in the water.
Le second moyen du réglage du calage négatif déporteur (β) s’opère grâce au montage du stabilisateur (3) à travers le fuselage (1) dans la cavité (8’) accueillant une forme (9’) remplie d’un matériau souple (13) élastique et compressible pour la garantie d’étanchéité de cette cavité et ceci quelque soit sa position angulaire. L’angle déporteur (β) est très facilement réglable grâce à ce montage maintenu de part et d’autre et dans l’axe du fuselage (1) par deux vis pointeaux (12) de réglage et le tout enserré par une vis principale (14) traversant le bossage (15) et le fuselage (1). .The second means of adjusting the negative spoiler wedge (β) is achieved by mounting the stabilizer (3) through the fuselage (1) in the cavity (8 ') accommodating a shape (9') filled with a flexible material (13) elastic and compressible for the guarantee of tightness of this cavity and this regardless of its angular position. The spoiler angle (β) is very easily adjustable thanks to this mounting held on both sides and in the axis of the fuselage (1) by two set point screws (12) and all enclosed by a main screw ( 14) passing through the boss (15) and the fuselage (1). .
Le bossage (15) situé au centre du stabilisateur (3) coté intrados et extrados, vient effleurer les parois supérieures et inférieures de la cavité (8’) qui lui est réservée.The boss (15) located in the center of the stabilizer (3) side intrados and extrados, comes touching the upper and lower walls of the cavity (8 ') which is reserved for it.
Deux encoches (11) reçoivent les extrémités des vis pointeaux (12) utilisées pour le réglage de l’angle (β). Un trou (20) légèrement oblong permet le passage au travers du stabilisateur (3) de la vis de fixation (14) tout en accordant un degré de liberté suffisant pour le réglage fin de son angle (β) autour de l’axe (21). L’ensemble des figures ici présentées ne pourrait prétendre à limiter le domaine d’application de l’invention constituée par un ou plusieurs emboitement(s) médians des ailes à travers un fuselage et ses réglages particuliers de la portance générale.Two notches (11) receive the ends of the needle screws (12) used for adjusting the angle (β). A slightly oblong hole (20) allows passage through the stabilizer (3) of the fixing screw (14) while allowing a degree of freedom sufficient for the fine adjustment of its angle (β) about the axis (21). ). All of the figures presented here could not claim to limit the scope of the invention constituted by one or more median fitting (s) of the wings through a fuselage and its particular settings of the general lift.
Cette invention est réalisée en alliage, en matériaux composites par des principes de moulages classiques.This invention is made of alloy, composite materials by conventional molding principles.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20170929 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20171130 |
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| RN | Application for restoration |
Effective date: 20180206 |
|
| FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration |
Effective date: 20180220 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
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| PLFP | Fee payment |
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Year of fee payment: 9 |