FR3133370A1 - secure bucket-chassis of paramotor with birotor propulsion exported rear lateral - Google Patents
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Abstract
Ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente comprenant, une aile, des suspentes, une sellette (2) montée sur un châssis rigide (3) qui porte un pilote (1) positionné devant le châssis (3) et créant derrière lui une zone de turbulences (6) caractérisé en ce que deux hélices sont actionnées directement grâce à deux moteurs électriques identiques alimentés par une batterie, pilotés par un contrôleur de vol électronique, tournant dans des sens opposés et sont maintenues dans un même plan vertical déportées par un déport arrière à l’arrière du châssis (3) et déportées latéralement par deux bras de déport latéral ancrés par un raccord central à l’arrière du châssis (3) de façon à ce que le flux d’air traité par les hélices ne soit pas impacté par la zone de turbulences (6). Figure pour l’abrégé : Fig. 1Motorized paragliding propeller propulsion assembly comprising, a wing, hangers, a harness (2) mounted on a rigid chassis (3) which carries a pilot (1) positioned in front of the chassis (3) and creating behind him a zone of turbulence (6) characterized in that two propellers are operated directly by two identical electric motors powered by a battery, controlled by an electronic flight controller, rotating in opposite directions and are maintained in the same vertical plane offset by a rear offset at the rear of the chassis (3) and offset laterally by two lateral offset arms anchored by a central connection at the rear of the chassis (3) so that the air flow processed by the propellers is not impacted by the turbulence zone (6). Figure for abstract: Fig. 1
Description
Domaine technique.Technical area.
La présente invention concerne un baquet-châssis sécurisé de paramoteur à propulsion birotor exportée arrière latérale. Un paramoteur est un aéronef de type ULM, acronyme d’Ultra Léger Motorisé, qui est un parapente motorisé qui peut décoller en plaine, se maintenir et évoluer en l’air grâce à une poussée moteur. Un paramoteur utilise une aile souple de type parapente, reliée à un châssis par deux mousquetons, le moteur est monté sur ce même châssis. Le pilotage se fait avec deux poignées de frein qui agissent sur l’aile, et avec une poignée de gaz qui actionne le moteur thermique.The present invention relates to a secure bucket-chassis for a paramotor with exported rear lateral birotor propulsion. A paramotor is an ULM type aircraft, acronym for Ultra Light Motorized, which is a motorized paraglider which can take off in the plain, maintain itself and evolve in the air thanks to engine thrust. A paramotor uses a flexible paraglider-type wing, connected to a chassis by two carabiners, the engine is mounted on this same chassis. Piloting is done with two brake handles which act on the wing, and with a throttle handle which activates the thermal engine.
L’invention vise à améliorer la propulsion des paramoteurs au moyen d’un nouveau châssis perfectionné qui permet de travailler avec deux moteurs.The invention aims to improve the propulsion of paramotors by means of a new improved chassis which allows working with two engines.
État de l’art antérieur.State of the prior art.
En effet, la propulsion des appareils de type ULM a été historiquement réalisée grâce à un seul moteur et une seule hélice de type tractive ou propulsive pour des raisons de limitation de masse, de simplicité de conception et de coûts. Une hélice située à l’arrière de la machine est une configuration propulsive. Elle crée une poussée grâce à un groupe moto propulseur situé à l’arrière de la machine. Cela concerne les ULM de type pendulaires, paramoteur ou autogires.Indeed, the propulsion of ULM type aircraft has historically been achieved using a single engine and a single propeller of the traction or propulsive type for reasons of mass limitation, simplicity of design and costs. A propeller located at the rear of the machine is a propulsion configuration. It creates thrust thanks to a motorized propulsion unit located at the rear of the machine. This concerns ULMs of the tilting, paramotor or autogyro type.
Cette propulsion présente de nombreux défauts que vise à corriger l’invention.This propulsion has numerous defects that the invention aims to correct.
Un premier défaut est que la poussée propulsive est dans le flux de la sellette de pilotage. Cette position avec le plan de l’hélice propulsive sous le vent d’un obstacle génère des perturbations aérodynamiques. Ces perturbations sont d’autant plus grandes quand le plan de l’hélice est proche de l’obstacle.A first fault is that the propulsive thrust is in the flow of the pilot harness. This position with the plane of the propulsive propeller downwind of an obstacle generates aerodynamic disturbances. These disturbances are all the greater when the propeller plane is close to the obstacle.
Un second défaut provient des effets du couple moteur d’une mono hélice. Le couple moteur est ressenti de manière permanente lorsque l’hélice tourne et augmente avec le régime de rotation de l’hélice. Une configuration mono hélice forme également un gyroscope. Le couple, l’effet gyroscopique et la précession gyroscopique vont dégrader la maniabilité en vol et les performances aéronautiques.A second fault comes from the effects of the engine torque of a single propeller. The engine torque is felt permanently when the propeller rotates and increases with the propeller rotation speed. A single propeller configuration also forms a gyroscope. Torque, gyroscopic effect and gyroscopic precession will degrade flight maneuverability and aeronautical performance.
L’art antérieur a tenté d’apporter une réponse à ces défauts en proposant des paramoteurs birotor. Pour l’instant, les réponses ne sont pas satisfaisantes.The prior art has attempted to provide a response to these defects by proposing twin-rotor paramotors. For the moment, the answers are not satisfactory.
Il existe par exemple le brevet DE102015120680 qui propose deux hélices contrarotatives montées aux deux extrémités d’un bras horizontal transversal en amont du pilote. Le dispositif porte sur la liaison entre une barre de liaison des deux moteurs montée de manière souple à l’avant du pilote et non à l’arrière. C’est une configuration tractive. Cette configuration présentent plusieurs inconvénients, dont un plus haut niveau sonore pour le pilote dont la tête se situe très proche du plan des hélices, un confort de vol dégradé, un risque accru par la souplesse du montage de collision avec une hélice en cas d’incident de vol ou au décollage.For example, there is patent DE102015120680 which proposes two counter-rotating propellers mounted at both ends of a transverse horizontal arm upstream of the pilot. The device concerns the connection between a connecting bar of the two engines mounted flexibly at the front of the pilot and not at the rear. This is a traction configuration. This configuration has several disadvantages, including a higher noise level for the pilot whose head is very close to the plane of the propellers, reduced flight comfort, an increased risk due to the flexibility of the assembly of collision with a propeller in the event of flight incident or take-off.
Il est également connu le brevet IT2012TO00624, avec une configuration propulsive avec, au moins, 2 hélices déportées latéralement. Le système est pliable et peut-être déployé en vol. Mais Il est destiné à être employé sur un parachute, et est mal adapté à un paramoteur. En effet, sur cette proposition technique, il est impossible de décoller en plaine de manière sécurisée du fait de l’absence totale de protection des hélices. Il est également impossible de procéder à un gonflage avec la technique dite dos voile, le plan des hélices étant situé au niveau du dos du pilote, très proche du cône de suspentage de l’aile. Lors de prise de virage, le cône de suspentage se déforme et peut entrer en collision avec une des 2 hélices. Cette configuration semble de ce fait, dangereuse pour l’utilisateur et inexploitable en vol de plaine pour un paramoteur.Patent IT2012TO00624 is also known, with a propulsion configuration with, at least, 2 laterally offset propellers. The system is foldable and can be deployed in flight. But it is intended to be used on a parachute, and is poorly suited to a paramotor. Indeed, on this technical proposal, it is impossible to take off from the plain in a safe manner due to the total absence of propeller protection. It is also impossible to inflate with the so-called back sail technique, the plane of the propellers being located at the level of the pilot's back, very close to the wing's suspension cone. When turning, the line cone deforms and can collide with one of the 2 propellers. This configuration therefore seems dangerous for the user and unusable in flat flight for a paramotor.
Aucune des solutions de l’art antérieur n’apporte donc de solution satisfaisante.None of the solutions of the prior art therefore provides a satisfactory solution.
Exposé de l’invention.Presentation of the invention.
Un objet principal de l’invention est de proposer une solution qui pallie aux défauts de l’art antérieur et qui soit sécurisée pour toutes les phases de vol, et pour toutes les manœuvres de vol.A main object of the invention is to propose a solution which overcomes the defects of the prior art and which is secure for all phases of flight, and for all flight maneuvers.
Un objet de l’invention est de proposer au pilote un confort sonore, un confort d’assise, et des performances de pilotage optimisées.An object of the invention is to offer the pilot sound comfort, seating comfort, and optimized driving performance.
Un objet de l’invention est de proposer une solution qui permette pour le rangement au sol une maniabilité facile, un poids acceptable et un encombrement minimum de façon à passer une porte de taille standard pour être rangée dans un local ou un véhicule.An object of the invention is to propose a solution which allows easy maneuverability for floor storage, an acceptable weight and a minimum bulk so as to pass through a standard size door to be stored in a room or a vehicle.
Un objet de l’invention est de proposer une solution qui soit économique et qui soit industrialisable à un prix de marché acceptable.An object of the invention is to propose a solution which is economical and which can be industrialized at an acceptable market price.
Dans un aspect principal l’invention propose un châssis perfectionné qui permet une nouvelle configuration propulsive birotor sécurisée, avec une propulsion arrière latérale déportée.In a main aspect, the invention proposes an improved chassis which allows a new secure twin-rotor propulsion configuration, with offset lateral rear propulsion.
Dans un aspect l’invention ajoute une protection par un système de cage et dont le plan de rotation est suffisamment éloigné des suspentes dans toutes les phases du vol.In one aspect the invention adds protection by a cage system whose plane of rotation is sufficiently far from the lines in all phases of flight.
Dans un aspect l’invention ajoute une régulation électronique de la poussée aérodynamique. Une configuration multi hélices comportant au moins deux hélices déportées selon l’invention permet de créer une poussée asymétrique Il se crée alors un couple de lacet qui va améliorer la maniabilité en virage ou permettre de stabiliser l’appareil dans une trajectoire rectiligne lorsque les conditions météorologiques sont agitées. Cette asymétrie de la poussée est réalisée par régulation électronique. Ainsi, une configuration multi hélices permet de créer une assistance dans les trajectoires de l’aéronef.In one aspect the invention adds electronic regulation of aerodynamic thrust. A multi-propeller configuration comprising at least two offset propellers according to the invention makes it possible to create an asymmetrical thrust. A yaw torque is then created which will improve maneuverability in turns or make it possible to stabilize the device in a straight trajectory when the weather conditions are agitated. This thrust asymmetry is achieved by electronic regulation. Thus, a multi-propeller configuration makes it possible to create assistance in the trajectories of the aircraft.
Description détaillée.Detailed description.
L’invention sera mieux comprise à la lecture des figures détaillées sur lesquelles :The invention will be better understood on reading the detailed figures in which:
L’échantillonnage de toutes les fonctions du contrôleur de vol (23) est d’au moins de 10 Hz.The sampling of all functions of the flight controller (23) is at least 10 Hz.
Du fait du contrôle possible du lacet, donc de la trajectoire, par asymétrie de la poussée, un pilotage par asymétrie de poussée est possible. L’aéronef peut changer de trajectoire en faisant varier asymétriquement la poussée sans que le pilote ait besoin de contrôler les commandes traditionnelles sur un aéronef deux axes. C’est un mode de pilotage d’un aéronef deux axes sans dégradation de la finesse et portance. Ce mode de pilotage peut être réalisé grâce à une poignée de commande sans fil (24). Cette poignée est ambidextre et est tenue dans la main du pilote lors du décollage et du vol. Elle présente au moins un poussoir (25), un bouton poussoir bistable (26), une manette de contrôle (27) et une dragonne de sécurité (28). Le poussoir (25) est l’accélérateur qui donne la consigne de gaz. Il est actionné par pression entre les doigts et la paume du pilote. Ce poussoir peut bouger selon une translation ou une rotation. Lorsqu’aucune action n’est réalisée, le poussoir (25) revient au point zéro. Le contrôleur de vol (23) va répartir la consigne de gaz sur les deux moteurs suivant les phases de vol. Le bouton poussoir bistable (26) permet d’actionner et désactiver le mode de pilotage asymétrique par une action ON/OFF du pilote. La manette de contrôle (27) est de type manette de jeu sur un axe de liberté qui permet de définir l’asymétrie de la poussée soit par translation soit par rotation sur son axe de liberté. Lorsqu’aucune action n’est réalisée, la manette (27) revient au point neutre. Si le contrôleur de vol (23) est couplé à un système de localisation de type GPS un pilotage de type automatique est possible en faisant varier automatiquement et asymétriquement les poussées pour suivre une trajectoire GPS prédéfinie.Due to the possible control of the yaw, and therefore of the trajectory, by thrust asymmetry, steering by thrust asymmetry is possible. The aircraft can change trajectory by asymmetrically varying thrust without the pilot needing to control traditional controls on a two-axis aircraft. It is a mode of piloting a two-axis aircraft without degradation of finesse and lift. This control mode can be achieved using a wireless control handle (24). This handle is ambidextrous and is held in the pilot's hand during takeoff and flight. It has at least one pusher (25), a bistable push button (26), a control lever (27) and a safety strap (28). The pusher (25) is the accelerator which gives the gas setting. It is operated by pressure between the pilot's fingers and palm. This pusher can move according to a translation or a rotation. When no action is carried out, the pusher (25) returns to the zero point. The flight controller (23) will distribute the gas setpoint to the two engines according to the flight phases. The bistable push button (26) allows you to activate and deactivate the asymmetrical piloting mode by an ON/OFF action of the pilot. The control lever (27) is of the game lever type on an axis of freedom which makes it possible to define the asymmetry of the thrust either by translation or by rotation on its axis of freedom. When no action is performed, the lever (27) returns to the neutral point. If the flight controller (23) is coupled to a GPS type location system, automatic type piloting is possible by automatically and asymmetrically varying the thrusts to follow a predefined GPS trajectory.
Ce mode autopilote peut également constituer une sécurité avec un retour vers le terrain de décollage automatiquement par exemple en cas de perte de visibilité météorologique soudaine ou d’indication de batterie faible comme c’est le cas avec les drones de loisir.This autopilot mode can also provide safety with an automatic return to the takeoff field, for example in the event of a sudden loss of meteorological visibility or a low battery indication, as is the case with recreational drones.
Par ailleurs et non représenté sur les présentes, est possiblement présente une interface homme-machine réalisée par au moins une interface visuelle de type LCD ou via un logiciel sur smartphone. Cette interface affiche des informations sur l’état de la machine, notamment de la batterie, au sol et des informations sur l’état de la batterie et des conditions de vol lors de l’utilisation. Elle permet également, par exemple, d’activer le mode autopilote.Furthermore and not shown herein, there is possibly a man-machine interface produced by at least one visual interface of the LCD type or via software on a smartphone. This interface displays information about the status of the machine, including battery, on the ground and information about the battery status and flight conditions during use. It also allows, for example, to activate autopilot mode.
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente comprenant, une aile, des suspentes, une sellette (2) montée sur un châssis rigide (3) qui porte un pilote (1) positionné devant le châssis (3) et créant derrière lui une zone de turbulences (6) caractérisé en ce que deux hélices (4, 5) sont actionnées directement grâce à deux moteurs électriques identiques (7, 8) alimentés par une batterie électrique (29), pilotés par un contrôleur de vol électronique (23), tournant dans des sens opposés et sont maintenues dans un même plan vertical déporté par un déport arrière (S) à l’arrière du châssis (3) et déportées latéralement par deux bras de déport latéral (10, 11) ancrés par un raccord central (9) à l’arrière du châssis (3) de façon à ce que le flux d’air traité par les hélices soit pas impactées par la zone de turbulences (6).The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly comprising, a wing, hangers, a harness (2) mounted on a rigid chassis (3) which carries a pilot (1) positioned in front of the chassis (3) and creating behind it a zone of turbulence (6) characterized in that two propellers (4, 5) are actuated directly by two identical electric motors (7, 8) powered by an electric battery (29), controlled by a flight controller electronic (23), rotating in opposite directions and are maintained in the same vertical plane offset by a rear offset (S) at the rear of the chassis (3) and offset laterally by two lateral offset arms (10, 11) anchored by a central connection (9) at the rear of the chassis (3) so that the air flow treated by the propellers is not impacted by the turbulence zone (6).
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce que des plots anti-vibration (14), font une liaison semi-rigide entre le châssis (3) et le raccord central (9) afin de réduire les vibrations transmises au châssis par la rotation des hélices (4, 5).The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that anti-vibration pads (14) make a semi-rigid connection between the chassis (3) and the central connection (9) in order to reduce the vibrations transmitted to the chassis by the rotation of the propellers (4, 5).
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce que l’ensemble est conçu pliable avec les bras de déport (10, 11) qui sont articulés en liaison avec deux pivots verrouillables (12, 13) montés sur le raccord central (9), les hélices (4, 5) sont pliables suivant leur axe de rotation.The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that the assembly is designed foldable with the offset arms (10, 11) which are articulated in connection with two lockable pivots (12, 13) mounted on the central connection (9), the propellers (4, 5) are foldable along their axis of rotation.
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce qu’une batterie (29) est positionnée le plus proche du centre de gravité du pilote (Pp), proche du dos du pilote, et sur la partie basse du châssis de la machine pour faciliter sa maniabilité lors de la course d’envol.The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that a battery (29) is positioned closest to the pilot's center of gravity (Pp), close to the pilot's back, and on the lower part of the machine's chassis to facilitate its maneuverability during the take-off course.
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce qu’une cage constituée d’au moins deux éléments symétriques constitués de profilés de carènes longs et fins (16, 17), dont un profil carène (16) supérieur en arc de cercle, et un profilé carène (17) de rayon, plan, protègent les hélices contre la collision avec une suspente.The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that a cage consisting of at least two symmetrical elements consisting of long and thin hull profiles (16, 17), including a hull profile (16) upper in an arc, and a hull profile (17) of flat radius, protect the propellers against collision with a hanger.
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce qu’un jeu de porte suspentes (22) permet le gonflage lors de la phase de préparation au sol et lors des premiers instants du gonflage de l’aile, les deux porte suspentes (22) sont en forme de V pour maintenir les suspentes à l’intérieur du V et sont positionnées symétriquement, elles sont réglables au sol en écartement par coulissement sur le profilé (16) pour s’adapter le plus possible à la largeur de l’aile posée au sol.The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that a set of hanger doors (22) allows inflation during the ground preparation phase and during the first moments of inflation of the wing, the two hanger holders (22) are V-shaped to hold the hangers inside the V and are positioned symmetrically, they are adjustable on the ground in spacing by sliding on the profile (16) to adapt as closely as possible to the width of the wing placed on the ground.
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce qu’une manette de pilotage comprenant une poignée de commande sans fil (24) ambidextre, tenue dans la main du pilote lors du décollage et du vol, présente au moins un poussoir (25), un bouton poussoir bistable (26), une manette de contrôle (27) et une dragonne de sécurité (28) permet au pilote de réguler la consigne de puissance de chaque moteur par le biais de l’instruction adressée au contrôleur de vol électronique (23).The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that a pilot joystick comprising an ambidextrous wireless control handle (24), held in the pilot's hand during takeoff and flight, presents at minus a pusher (25), a bistable push button (26), a control lever (27) and a safety strap (28) allows the pilot to regulate the power setpoint of each motor by means of the instruction addressed to the electronic flight controller (23).
La présente invention concerne donc un ensemble de propulsion motorisé à hélice de parapente caractérisé en ce que le contrôleur de vol (23) est couplé à un système de localisation de type GPS pour créer un pilotage de type automatique en faisant varier automatiquement et asymétriquement les poussées pour suivre une trajectoire GPS prédéfinie.The present invention therefore relates to a motorized paragliding propeller propulsion assembly characterized in that the flight controller (23) is coupled to a GPS type location system to create automatic type piloting by automatically and asymmetrically varying the thrusts to follow a predefined GPS path.
De façon équivalente, l’invention peut être déclinée dans une variante biplace où le pilote (1) ne change pas de place, le passager étant placé à l’avant du pilote en tandem. Les points d’accroche à l’aile sont alors placés plus en avant de la machine pour équilibrer le centre de gravité du paramoteur. Cette configuration biplace augmente la distance de sécurité (S).Equivalently, the invention can be declined in a two-seater variant where the pilot (1) does not change place, the passenger being placed in front of the pilot in tandem. The wing attachment points are then placed further forward of the machine to balance the paramotor's center of gravity. This two-seater configuration increases the safety distance (S).
De façon équivalente, l’invention peut être déclinée sur d’autres aéronefs légers de type ULM, biplace ou monoplace, comme les paramoteurs de type chariots, les deltaplanes motorisés ou ULM pendulaires.Equivalently, the invention can be applied to other light aircraft of the ULM type, two-seater or single-seater, such as trolley-type paramotors, motorized hang gliders or tilting ULMs.
Des variantes de l’invention, par équivalence, sont évidemment couvertes par la présente sans sortir du cadre inventif.Variants of the invention, by equivalence, are obviously covered herein without departing from the inventive scope.
Claims (9)
Motorized paragliding propeller propulsion assembly according to claim 1 characterized in that the flight controller (23) is coupled to a GPS type location system to create automatic type piloting by automatically and asymmetrically varying the thrusts to follow a predefined GPS trajectory.
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