WO2014076403A1 - Aircraft with vertical take-off and horizontal flight - Google Patents

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WO2014076403A1
WO2014076403A1 PCT/FR2013/052708 FR2013052708W WO2014076403A1 WO 2014076403 A1 WO2014076403 A1 WO 2014076403A1 FR 2013052708 W FR2013052708 W FR 2013052708W WO 2014076403 A1 WO2014076403 A1 WO 2014076403A1
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WO
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wings
fuselage
vehicle
wing
longitudinal axis
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PCT/FR2013/052708
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French (fr)
Inventor
Yannick FAIVRE
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Nfelec
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0033Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/10Shape of wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/20Vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10Wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to an aerial vehicle comprising a fuselage extending along a longitudinal main axis, two wings positioned on either side of the fuselage, two propulsion units each fixed respectively to a wing, each propulsion unit being configured to produce a thrust in a plane substantially parallel to the longitudinal axis, and a static balancing unit fixed in the vicinity of one end of the fuselage and configured to produce a thrust in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis.
  • the air vehicle developed in the context of the invention is a drone, that is to say an unmanned aircraft.
  • WO 2010/137016 describes such an air vehicle.
  • the two propulsion units fixed on the wings are steerable to produce either a vertical thrust, for a vertical take-off / landing of the aircraft, or a horizontal thrust for a horizontal flight.
  • the advantages of a vertical take-off / landing and horizontal flight aircraft are well known, including the following advantages.
  • Horizontal flight allows the aircraft to fly far and at high speed.
  • the vertical takeoff / landing does not require a large infrastructure (runway) specific to the ground.
  • the right / left stability of the vehicle is ensured by the positioning on either side of the two propulsion units relative to the longitudinal axis of the fuselage.
  • the forward / backward stability is provided by the lift of wings in horizontal flight, and by the stabilization unit positioned at the rear of the fuselage in vertical flight.
  • the invention proposes a new air vehicle does not have the disadvantages of existing air vehicles. More specifically, the invention proposes a new air vehicle, moreover compliant with an air vehicle as described above, and characterized in that:
  • Each wing is rotatably mounted along a transverse axis between an aerodynamic flight position where the wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis and a static flight position where the wing extends in a substantially plane. perpendicular to the longitudinal axis,
  • Each wing has a triangular shape and has a longitudinal edge extending parallel to the longitudinal axis of the fuselage, and a leading edge, an angle between the leading edge and the longitudinal edge being less than or equal to 90 ° a length of the longitudinal edge being between 1.25 and 3 times a length of the leading edge,
  • a common end of the leading edge and the longitudinal edge is positioned between a head of the fuselage and the transverse axis and one end of the longitudinal edge opposite the leading edge is positioned between the transverse axis and the tail of the fuselage.
  • the rotatably mounted wings provide a large wing area in horizontal flight, and a minimum wing in vertical flight, which greatly facilitates the take-off / landing phases: the thrust of the engines can be reduced and the volume and weight of the aircraft can be reduced. engines can be reduced accordingly, the balance of the plane is better, etc.
  • the triangular shape of the wings allows to have large wings, which allows on the one hand to have a vehicle with a large load capacity (in terms of weight) and on the other hand to have a low-energy vehicle during no-load flights.
  • the aerodynamic wings allow flights with little propulsion effort (limited energy), and wing tips near the tail of the vehicle allow it to be very responsive in terms of trajectory (in terms of direction and in terms of depth).
  • the angle between the leading edge and the longitudinal edge of the wings is between 75 and 90 °.
  • the choice of such an angle makes it possible to obtain a good compromise between a maximum surface area of the wings and a good coefficient of penetration into the air.
  • the angle between the leading edge and the longitudinal edge of the wings is equal to 90 ° so that a wing of the vehicle thus has, when the wings are in aerodynamic flight position, a triangular shape an edge of which consists of the leading edges of the two wings together forming one side of the triangle.
  • This substantially triangular wing shape similar to the shape of a body Eagle Ray, has a large surface area and a high coefficient of penetration into the air.
  • the vehicle is an unmanned vehicle comprising communication means for communicating with a remote base.
  • a remote pilot can thus completely control the vehicle, its trajectory, its speed, the position of its wings, etc.
  • Means such as one or more electric motors are provided for rotating the wings about their respective axis of rotation.
  • the means are able to drive the wings independently of one another, which allows a guidance of the device with better stability.
  • the free end of the longitudinal edge of each wing can form a foot on which the air vehicle can rest.
  • the aircraft according to the invention can rest on the end of its wings and does not need additional foot at least in front. The apparatus is thus simplified and its weight is limited.
  • the vehicle may comprise a rear foot, positioned near the end of the fuselage; the foot extends under the fuselage, for example under a drift of the vehicle, in a direction parallel to the wings in the hovering position.
  • a locking means may be provided for securing the wings to the fuselage when the wings are in aerodynamic flight position.
  • the locking means is preferably positioned in the vicinity of the free end of the wings of the apparatus.
  • the locking means limits the mechanical forces on the rotational drive means wings and avoids the need to use a mechanical servo wing to maintain aerodynamic flight position.
  • An electric accumulator is provided for supplying electric power to the propulsion units, the balancing unit and / or the drive means of the rotating wings.
  • the vehicle may also include at least one reloading socket attached to one end of a wing; the socket is configured to cooperate with an associated socket of an electric battery charger on the ground when the wings are in the hovering position.
  • the electric accumulator can be recharged very simply, by placing the free end of at least one wing on the associated socket base placed on the ground.
  • the vehicle according to the invention can land alone with the free end of a wing placed directly on the associated socket base; this without a person physically handling the vehicle.
  • the vehicle can be completed by a movable shutter between a closed position where the shutter masks an opening of the balancing unit and an open position where the flap is cleared in front of the opening of the balancing unit.
  • the open position of the flap is used for the takeoff or landing phases of the vehicle, when the wings are in the hovering position.
  • the balancing unit plays its role of balancing the body of the vehicle, exerting a thrust parallel to the thrust exerted by the propulsion units.
  • the closed position of the flap is used instead for the phases of aerodynamic flight of the vehicle to improve the aerodynamics of the vehicle.
  • the shutter can be controlled by a small additional electric motor, or directly by the wing rotation control means.
  • the vehicle according to the invention also comprises a nacelle arranged to carry a payload of the vehicle; the nacelle is fixed under the fuselage by a quick connection / disconnection device to facilitate the change of nacelle.
  • the vehicle can thus be envisaged for many applications: release of emergency equipment, measurement by measurement equipment embedded in a specific nacelle, etc.
  • the nacelle comprises means of communication with the vehicle, which allows remote control of the nacelle in general, and in particular the connection / disconnection device.
  • the nacelle can transmit information to the remote driver via the vehicle and receive from said driver (and via the vehicle) information such as data or instructions.
  • the pilot can thus remotely control all the electronic, electrical or electromechanical equipment installed in the nacelle.
  • the same vehicle can be used with nacelles having different electronic, electrical or electromechanical equipment, without the need to adapt the vehicle to each change of nacelle.
  • the vehicle according to the invention comprises a means of taking images or films, in two or three dimensions, and associated image processing means for producing an alert signal when an obstacle is detected at a distance less than a minimum distance from the vehicle.
  • the vehicle may further include other obstacle detection devices such as sonar to produce an alert signal when an obstacle is detected at a distance less than a minimum distance from the vehicle.
  • Such warning signals can then be used, for example, to modify the control of the propulsion units, to modify the trajectory of the propulsion unit.
  • the vehicle can be envisaged for uses in a confined environment, inside a building for example.
  • FIGS. 1 and 3 are respectively a view from above, and a front view of the vehicle in an aerodynamic flight position, and
  • Figures 2 and 4 are respectively a side view and a front view of the vehicle in the rest position and hovering.
  • ADAV vertical takeoff and landing aircraft
  • VTOL Vertical Take-Off and Landing Aircraft
  • the prototype comprises a fuselage extending along a longitudinal main axis AA, two wings 10, 20 positioned on either side of the fuselage 30, two propulsion units 11, 21 each attached respectively to a wing and a balancing unit. 31.
  • the wings are rotatable for a sail change.
  • Each propulsion unit 11, 21 is for example of the type propeller motor (eg shown) or turbine; in the example shown, each propulsion unit is fixed on a flange 10, 20, close to a leading edge 12, 22 of the wing, and is configured to produce a thrust (or thrust force) according to a direction which is in a plane substantially parallel to the longitudinal axis AA of the fuselage and which is also substantially parallel to a main plane of the wing concerned.
  • each propulsion unit 11, 21 is for example of the type propeller motor (eg shown) or turbine; in the example shown, each propulsion unit is fixed on a flange 10, 20, close to a leading edge 12, 22 of the wing, and is configured to produce a thrust (or thrust force) according to a direction which is in a plane substantially parallel to the longitudinal axis AA of the fuselage and which is also substantially parallel to a main plane of the wing concerned.
  • the balancing unit 31 is also of the propeller or turbine type (eg shown); the balancing unit is positioned in the rear end of the fuselage; it is fixed and produces a thrust in a direction (vertical) substantially orthogonal to the longitudinal axis AA.
  • a concealment flap 37 is provided to mask the balancing unit in the aerodynamic flight position. The flap 37 is movable between a closed position where the flap 37 conceals an opening of the balancing unit and an open position where the flap 37 is erased in front of the opening of the balancing unit.
  • the flap is made of a plurality of rotating blades. Each wing 10, 20 is rotatably mounted along a transverse axis BB between an aerodynamic flight position and a static flight position (and rest).
  • each wing In the aerodynamic flight position (FIGS 1-3), each wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis for a wing of maximum size facilitating the aerodynamic flight. In the static flight position (and also at rest, Fig. 4) each wing extends in a substantially perpendicular plane to the longitudinal axis AA, for a wing of minimum size facilitating the hovering. Latches 17, 27 are provided for securing the wings to the fuselage when the wings are in aerodynamic flight position.
  • the wings 10, 20 are rotatably mounted on the same axis of rotation BB, and are rotated by a single electric motor simultaneously driving the two wings in rotation between the two flight positions.
  • the engine is positioned in the fuselage, closest to the axis of rotation BB and the longitudinal axis AA.
  • the wings are uncoupled and are each rotated by an electric motor, the two motors being housed in the fuselage of the vehicle. The two wings can thus switch independently of one another, to perform hovering maneuvers for example.
  • the wings 10, 20 have a generally triangular general shape, with a leading edge 12, 22 substantially orthogonal to the longitudinal axis AA of the fuselage and parallel to the axis of rotation BB of the wings, with a longitudinal edge 13, 23 which comes into contact with the fuselage in aerodynamic flight position of the vehicle, and a free end 14, 24 of the longitudinal edge positioned in the vicinity of the tail 32 of the fuselage.
  • the angle ⁇ 1 between the leading edge 12, 22 and the longitudinal edge 13, 23 of a wing is here 90 °.
  • the longitudinal edge has a dimension preferably between 1.25 and 3 times a length of the leading edge (twice in the example shown).
  • the wing of the vehicle has a triangular shape.
  • the wing surface and the fuselage surface are designed to be flush in aerodynamic flight position.
  • the wings are completed in known manner by flaps 15, 25 of roll control.
  • the fuselage also comprises a nose 33, and the tail 32 of the fuselage is equipped with an empennage known elsewhere and comprising depth control flaps (pitch) 34, and a drift 35 (yaw control).
  • the leading edge 12, 22 (in dotted lines in FIG. 1) and the longitudinal edge 13, 23 of a wing form an angle ⁇ 2 of approximately 75 °.
  • the shape of the wings 10, 20 and the fuselage 30, the choice and the position of the propulsion units 11, 21 and the balancing unit 31 are determined to obtain a vehicle as balanced as possible, both in hovering and in aerodynamic flight.
  • the propulsion units 10, 20 are positioned symmetrically with respect to the longitudinal axis AA of the vehicle
  • the balancing unit 30 is positioned so that the center of gravity CG of the three units 10, 20, 30 is on the longitudinal axis, etc.
  • each wing 10, 20 In the rest or hover position, the end 14, 24 of the longitudinal edge 13, 23 of each wing 10, 20 forms a foot on which the vehicle rests ( Figure 4). At the rear of the fuselage is also provided a rear foot 36 extending under the fuselage in a direction parallel to the wings in the hovering position. The height of the foot is preferably dimensioned according to the size of the longitudinal edge of the wings so that, at rest, the vehicle rests with a substantially horizontal fuselage.
  • the engines of the vehicle are electric motors, powered by an electric accumulator.
  • the set of mechanical, electrical and electronic control elements of motors, shutters, etc. of the vehicle are positioned inside the fuselage.
  • a charging socket 16 is fixed at one end 14, 24 of at least one of the wings 10, 20.
  • the socket 16 is adapted to cooperate with an associated socket of a charging device.
  • accumulator (not shown) when the vehicle rests on its wings.
  • two image-taking cameras are positioned in two dimensions.
  • the image processing means is also configured to detect, identify one or more obstacles (trees, walls, etc.) fixed or mobile in the space in the vicinity of the vehicle, and produce a warning signal depending on the danger represented by the obstacles for the vehicle.
  • a means of control means for all the mechanical and electrical means of the vehicle (propulsion units, balancing unit, orientation flaps in the space, occulting flap, rotation means wings, etc.).
  • the vehicle can still carry traditional navigation tools such as an altimeter, a device for detecting a position in the space (Global Positioning System), etc.
  • a transmitter / receiver is also positioned in the nose or fuselage of the vehicle to communicate with a remote base on the ground.
  • the vehicle can transmit to the base on the ground the images obtained by the cameras or by the image processing means, the warning signals emitted by the image processing means or by other detection devices. obstacles, the parameters measured by the navigation tools, etc. And the vehicle can receive feedback control instructions for example, instructions for setting the control means, instructions for setting the navigation tools, etc.
  • a means of autopilot is embedded in the fuselage, means adapted to receive the images of the cameras, the image processing means, the warning signals of the obstacle detection means, the parameters measured by the navigation tools, etc., and to produce control signals for all the mechanical and electrical means of the vehicle in return, according to a final destination indicated by a user.
  • a nacelle 38 for load transport is fixed under the fuselage by a quick connection device.
  • the nacelle can take on any type of material or material, such as for example measuring devices for parameters, for example for measuring parameters (temperature, radioactivity, etc.) in potentially dangerous remote locations.
  • Control means may be provided, either in the fuselage of the vehicle, or in the nacelle itself, for controlling an opening of the rapid connection device in flight, at a predefined time or at a predefined flight position, etc. This allows to drop the basket at will, in flight, and consider applications such as remote delivery of survival equipment in inaccessible or dangerous areas for example.

Abstract

The invention concerns an aircraft comprising a fuselage (30) extending along a main longitudinal axis (AA), two wings (10, 20) positioned on either side of the fuselage, two propulsion units (11, 21), each fixed respectively to one wing, each propulsion unit being configured to produce thrust in a plane substantially parallel to the longitudinal axis, and a static balancing unit (31) fixed in the vicinity of one end of the fuselage and configured to produce thrust in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis, said aircraft being characterised in that each wing (11, 21) is rotatably mounted about a transverse axis (BB) between an aerodynamic flight position in which the wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis and a static flight position in which the wing extends in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis. Application to the production of unmanned aircraft.

Description

Véhicule aérien à décollage vertical et vol horizontal Vertical take-off and horizontal flight air vehicle
Domaine technique et état de l'art Technical field and state of the art
L'invention concerne un véhicule aérien comprenant un fuselage s'étendant selon un axe principal longitudinal, deux ailes positionnées de part et d'autre du fuselage, deux unités de propulsion chacune fixée respectivement à une aile, chaque unité de propulsion étant configurée pour produire une poussée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal, et une unité d'équilibrage statique fixée au voisinage d'une extrémité du fuselage et configurée pour produire une poussée selon une direction sensiblement orthogonale à l'axe longitudinal. Le véhicule aérien développé dans le cadre de l'invention est un drone, c'est-à-dire un avion sans pilote. The invention relates to an aerial vehicle comprising a fuselage extending along a longitudinal main axis, two wings positioned on either side of the fuselage, two propulsion units each fixed respectively to a wing, each propulsion unit being configured to produce a thrust in a plane substantially parallel to the longitudinal axis, and a static balancing unit fixed in the vicinity of one end of the fuselage and configured to produce a thrust in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis. The air vehicle developed in the context of the invention is a drone, that is to say an unmanned aircraft.
Le document WO 2010/137016 décrit un tel véhicule aérien. Les deux unités de propulsion fixées sur les ailes sont orientables pour produire soit une poussée verticale, pour un décollage / atterrissage vertical de l'avion, soit une poussée horizontale pour un vol horizontal. Les avantages d'un avion à décollage / atterrissage vertical et vol horizontal sont bien connus, parmi lesquels les avantages suivants. Le vol horizontal permet à l'avion de voler loin et à grande vitesse. Le décollage / atterrissage vertical ne nécessite pas d'infrastructure de grande dimension (piste d'envol) spécifique au sol. La stabilité droite / gauche du véhicule est assurée par le positionnement de part et d'autre des deux unités de propulsion par rapport à l'axe longitudinal du fuselage. La stabilité avant / arrière est assurée par la portance des ailes en vol horizontal, et par l'unité de stabilisation positionnée à l'arrière du fuselage en vol vertical. WO 2010/137016 describes such an air vehicle. The two propulsion units fixed on the wings are steerable to produce either a vertical thrust, for a vertical take-off / landing of the aircraft, or a horizontal thrust for a horizontal flight. The advantages of a vertical take-off / landing and horizontal flight aircraft are well known, including the following advantages. Horizontal flight allows the aircraft to fly far and at high speed. The vertical takeoff / landing does not require a large infrastructure (runway) specific to the ground. The right / left stability of the vehicle is ensured by the positioning on either side of the two propulsion units relative to the longitudinal axis of the fuselage. The forward / backward stability is provided by the lift of wings in horizontal flight, and by the stabilization unit positioned at the rear of the fuselage in vertical flight.
L'inconvénient d'un avion selon le document WO 2010 / 137 016 est sa voilure de dimension importante. Une telle voilure est intéressante pour la portance de l'appareil en vol aérodynamique (vol horizontal ici), mais elle pénalise fortement l'appareil en phase de vol stationnaire et de décollage / atterrissage (vol vertical). The disadvantage of an aircraft according to WO 2010/137016 is its sails of significant size. Such a wing is interesting for the lift of the aircraft in aerodynamic flight (horizontal flight here), but it strongly penalizes the aircraft in hovering phase and take-off / landing (vertical flight).
Description de l'invention Description of the invention
L'invention propose un nouveau véhicule aérien ne présentant pas les inconvénients des véhicules aériens existants. Plus précisément, l'invention propose un nouveau véhicule aérien, par ailleurs conforme à un véhicule aérien tel que décrit ci-dessus, et caractérisé en ce que : The invention proposes a new air vehicle does not have the disadvantages of existing air vehicles. More specifically, the invention proposes a new air vehicle, moreover compliant with an air vehicle as described above, and characterized in that:
· chaque aile est montée rotative selon un axe transversal entre une position de vol aérodynamique où l'aile s'étend dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal et une position de vol statique où l'aile s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal,  Each wing is rotatably mounted along a transverse axis between an aerodynamic flight position where the wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis and a static flight position where the wing extends in a substantially plane. perpendicular to the longitudinal axis,
• chaque aile a une forme triangulaire et présente un bord longitudinal s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du fuselage, et un bord d'attaque, un angle entre le bord d'attaque et le bord longitudinal étant inférieur ou égal à 90°, une longueur du bord longitudinal étant comprise entre 1,25 et 3 fois une longueur du bord d'attaque,  Each wing has a triangular shape and has a longitudinal edge extending parallel to the longitudinal axis of the fuselage, and a leading edge, an angle between the leading edge and the longitudinal edge being less than or equal to 90 ° a length of the longitudinal edge being between 1.25 and 3 times a length of the leading edge,
• lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique, une extrémité commune du bord d'attaque et du bord longitudinale est positionnée entre une tête du fuselage et l'axe transversal et une extrémité du bord longitudinal opposée au bord d'attaque est positionnée entre l'axe transversal et la queue du fuselage. Les ailes montées rotatives permettent d'avoir une surface de voilure importante en vol horizontal, et une voilure minimale en vol vertical, ce qui facilite grandement les phases de décollage / atterrissage : la poussée des moteurs peut être réduite et le volume et le poids des moteurs peut être réduits en conséquence, l'équilibre de l'avion est meilleur, etc. When the wings are in aerodynamic flight position, a common end of the leading edge and the longitudinal edge is positioned between a head of the fuselage and the transverse axis and one end of the longitudinal edge opposite the leading edge is positioned between the transverse axis and the tail of the fuselage. The rotatably mounted wings provide a large wing area in horizontal flight, and a minimum wing in vertical flight, which greatly facilitates the take-off / landing phases: the thrust of the engines can be reduced and the volume and weight of the aircraft can be reduced. engines can be reduced accordingly, the balance of the plane is better, etc.
La forme triangulaire des ailes permet d'avoir des ailes de grande surface, ce qui permet d'une part d'avoir un véhicule doté d'une grande capacité de chargement (en termes de poids) et d'autre part d'avoir un véhicule à faible consommation d'énergie lors de vols sans charge. Les ailes aérodynamiques permettent des vols avec peu d'efforts de propulsion (énergie limitée), et des extrémités d'ailes proches de la queue du véhicule lui permettent d'être très réactif en terme de trajectoire (en terme de direction et en terme de profondeur). The triangular shape of the wings allows to have large wings, which allows on the one hand to have a vehicle with a large load capacity (in terms of weight) and on the other hand to have a low-energy vehicle during no-load flights. The aerodynamic wings allow flights with little propulsion effort (limited energy), and wing tips near the tail of the vehicle allow it to be very responsive in terms of trajectory (in terms of direction and in terms of depth).
De préférence, l'angle entre le bord d'attaque et le bord longitudinal des ailes est compris entre 75 et 90°. Le choix d'un tel angle permet d'obtenir un bon compromis entre une surface maximale des ailes et un bon coefficient de pénétration dans l'air. Preferably, the angle between the leading edge and the longitudinal edge of the wings is between 75 and 90 °. The choice of such an angle makes it possible to obtain a good compromise between a maximum surface area of the wings and a good coefficient of penetration into the air.
Selon un mode de réalisation, l'angle entre le bord d'attaque et le bord longitudinal des ailes est égal à 90° de sorte qu'une voilure du véhicule a ainsi, lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique, une forme triangulaire dont un bord est constitué par les bords d'attaque des deux ailes formant ensemble un côté du triangle. Cette forme de voilure sensiblement triangulaire, similaire à la forme d'un corps de raie aigle, présente une grande surface et un grand coefficient de pénétration dans l'air. According to one embodiment, the angle between the leading edge and the longitudinal edge of the wings is equal to 90 ° so that a wing of the vehicle thus has, when the wings are in aerodynamic flight position, a triangular shape an edge of which consists of the leading edges of the two wings together forming one side of the triangle. This substantially triangular wing shape, similar to the shape of a body Eagle Ray, has a large surface area and a high coefficient of penetration into the air.
Selon un mode particulier de réalisation, le véhicule est un véhicule sans pilote comprenant des moyens de communication pour communiquer avec une base distante. Un pilote distant peut ainsi piloter complètement le véhicule, sa trajectoire, sa vitesse, la position de ses ailes, etc. According to a particular embodiment, the vehicle is an unmanned vehicle comprising communication means for communicating with a remote base. A remote pilot can thus completely control the vehicle, its trajectory, its speed, the position of its wings, etc.
Des moyens tels qu'un ou des moteurs électriques sont prévus pour entraîner en rotation les ailes autour de leur axe de rotation respectif. De préférence, les moyens sont aptes à entraîner les ailes indépendamment l'une de l'autre, ce qui permet un guidage de l'appareil avec une meilleure stabilité. Lorsque les ailes du véhicule sont en position de vol stationnaire, l'extrémité libre du bord longitudinal de chaque aile peut former un pied sur lequel le véhicule aérien peut reposer. Ainsi, l'avion selon l'invention peut à l'arrêt reposer sur l'extrémité de ses ailes et n'a pas besoin de pied additionnel au moins à l'avant. L'appareil est ainsi simplifié et son poids est limité. Means such as one or more electric motors are provided for rotating the wings about their respective axis of rotation. Preferably, the means are able to drive the wings independently of one another, which allows a guidance of the device with better stability. When the wings of the vehicle are hovering position, the free end of the longitudinal edge of each wing can form a foot on which the air vehicle can rest. Thus, the aircraft according to the invention can rest on the end of its wings and does not need additional foot at least in front. The apparatus is thus simplified and its weight is limited.
En complément, le véhicule peut comprendre un pied arrière, positionné au voisinage de l'extrémité du fuselage ; le pied s'étend sous le fuselage, par exemple sous une dérive du véhicule, dans une direction parallèle aux ailes en position de vol stationnaire. In addition, the vehicle may comprise a rear foot, positioned near the end of the fuselage; the foot extends under the fuselage, for example under a drift of the vehicle, in a direction parallel to the wings in the hovering position.
Un moyen de verrouillage peut être prévu pour solidariser les ailes sur le fuselage lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique. Le moyen de verrouillage est de préférence positionné au voisinage de l'extrémité libre des ailes de l'appareil. Le moyen de verrouillage limite les efforts mécaniques sur les moyens d'entraînement en rotation des ailes et évite la nécessité d'utiliser un asservissement mécanique des ailes pour les maintenir en position de vol aérodynamique. A locking means may be provided for securing the wings to the fuselage when the wings are in aerodynamic flight position. The locking means is preferably positioned in the vicinity of the free end of the wings of the apparatus. The locking means limits the mechanical forces on the rotational drive means wings and avoids the need to use a mechanical servo wing to maintain aerodynamic flight position.
Un accumulateur électrique est prévu pour fournir une énergie électrique aux unités de propulsion, à l'unité d'équilibrage et / ou aux moyens d'entraînement des ailes en rotation. Pour recharger l'accumulateur, le véhicule peut encore comprendre au moins une prise de rechargement fixée à une extrémité d'une aile ; la prise est configurée pour coopérer avec un socle de prise associé d'un chargeur d'accumulateur électrique au sol lorsque les ailes sont en position de vol stationnaire. Ainsi, l'accumulateur électrique peut être rechargé très simplement, en posant l'extrémité libre d'au moins une aile sur le socle de prise associé posé au sol. Mieux, dans le cas particulier d'un véhicule sans pilote, le véhicule selon l'invention peut se poser seul avec l'extrémité libre d'une aile posée directement sur le socle de prise associé ; ceci sans qu'un personne manipule physiquement le véhicule. An electric accumulator is provided for supplying electric power to the propulsion units, the balancing unit and / or the drive means of the rotating wings. To recharge the accumulator, the vehicle may also include at least one reloading socket attached to one end of a wing; the socket is configured to cooperate with an associated socket of an electric battery charger on the ground when the wings are in the hovering position. Thus, the electric accumulator can be recharged very simply, by placing the free end of at least one wing on the associated socket base placed on the ground. Better, in the particular case of an unmanned vehicle, the vehicle according to the invention can land alone with the free end of a wing placed directly on the associated socket base; this without a person physically handling the vehicle.
Le véhicule peut être complété par un volet d'occultation mobile entre une position fermée où le volet masque une ouverture de l'unité d'équilibrage et une position ouverte où le volet est effacé devant l'ouverture de l'unité d'équilibrage. La position ouverte du volet est utilisée pour les phases de décollage ou d'atterrissage du véhicule, lorsque les ailes sont en position de vol stationnaire. Là, l'unité d'équilibrage joue son rôle d'équilibrage du corps du véhicule, en exerçant une poussée parallèle à la poussée exercée par les unités de propulsion. La position fermée du volet est utilisée au contraire pour les phases de vol aérodynamique du véhicule pour améliorer l'aérodynamisme du véhicule. Le volet peut être commandé par un petit moteur électrique additionnel, ou bien directement par le moyen de commande de rotation des ailes. The vehicle can be completed by a movable shutter between a closed position where the shutter masks an opening of the balancing unit and an open position where the flap is cleared in front of the opening of the balancing unit. The open position of the flap is used for the takeoff or landing phases of the vehicle, when the wings are in the hovering position. Here, the balancing unit plays its role of balancing the body of the vehicle, exerting a thrust parallel to the thrust exerted by the propulsion units. The closed position of the flap is used instead for the phases of aerodynamic flight of the vehicle to improve the aerodynamics of the vehicle. The shutter can be controlled by a small additional electric motor, or directly by the wing rotation control means.
Avantageusement, le véhicule selon l'invention comprend également une nacelle agencée pour porter une charge utile du véhicule ; la nacelle est fixée sous le fuselage par un dispositif de connexion / déconnexion rapide pour faciliter le changement de nacelle. Le véhicule peut ainsi être envisagé pour de nombreuses applications : largage de matériel de secours, prise de mesure par du matériel de mesure embarqué dans une nacelle spécifique, etc. Avantageusement encore, la nacelle comprend des moyens de communication avec le véhicule, ce qui permet une commande à distance de la nacelle en général, et notamment du dispositif de connexion / déconnexion. Ceci est notamment intéressant dans le cas particulier d'un véhicule sans pilote ; en effet, grâce à ses moyens de communication, la nacelle peut transmettre des informations au pilote distant par l'intermédiaire du véhicule et recevoir du dit pilote (et par l'intermédiaire du véhicule) des informations telles que des données ou des instructions. Le pilote peut ainsi commander à distance tous les équipements électroniques, électriques ou électromécaniques installés dans la nacelle. Ainsi, un même véhicule peut être utilisé avec des nacelles ayant des équipements électroniques, électriques ou électromécaniques différents, sans qu'il soit nécessaire d'adapter le véhicule à chaque changement de nacelle. Advantageously, the vehicle according to the invention also comprises a nacelle arranged to carry a payload of the vehicle; the nacelle is fixed under the fuselage by a quick connection / disconnection device to facilitate the change of nacelle. The vehicle can thus be envisaged for many applications: release of emergency equipment, measurement by measurement equipment embedded in a specific nacelle, etc. Advantageously, the nacelle comprises means of communication with the vehicle, which allows remote control of the nacelle in general, and in particular the connection / disconnection device. This is particularly interesting in the particular case of an unmanned vehicle; indeed, thanks to its communication means, the nacelle can transmit information to the remote driver via the vehicle and receive from said driver (and via the vehicle) information such as data or instructions. The pilot can thus remotely control all the electronic, electrical or electromechanical equipment installed in the nacelle. Thus, the same vehicle can be used with nacelles having different electronic, electrical or electromechanical equipment, without the need to adapt the vehicle to each change of nacelle.
Avantageusement encore, le véhicule selon l'invention comprend un moyen de prise d'images ou de films, en deux ou trois dimensions, et des moyens de traitement d'images associés pour produire un signal d'alerte lorsqu'un obstacle est détecté à une distance inférieure à une distance minimale du véhicule. Le véhicule peut encore comprendre d'autres dispositifs de détection d'obstacle tel qu'un sonar pour produire un signal d'alerte lorsqu'un obstacle est détecté à une distance inférieure à une distance minimale du véhicule. De tels signaux d'alerte peuvent ensuite être utilisés par exemple pour modifier la commande des unités de propulsion, pour modifier la trajectoire du véhicule. Ainsi équipé, le véhicule peut être envisagé pour des utilisations en milieu confiné, à l'intérieur d'un bâtiment par exemple. Advantageously, the vehicle according to the invention comprises a means of taking images or films, in two or three dimensions, and associated image processing means for producing an alert signal when an obstacle is detected at a distance less than a minimum distance from the vehicle. The vehicle may further include other obstacle detection devices such as sonar to produce an alert signal when an obstacle is detected at a distance less than a minimum distance from the vehicle. Such warning signals can then be used, for example, to modify the control of the propulsion units, to modify the trajectory of the propulsion unit. vehicle. Thus equipped, the vehicle can be envisaged for uses in a confined environment, inside a building for example.
Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de véhicule aérien selon l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés présentant différentes vues du prototype réalisé : BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood, and other features and advantages of the invention will become apparent in the light of the following description of an example of an aerial vehicle according to the invention. This example is given as a non-limiting example. The description is to be read in conjunction with the accompanying drawings showing different views of the prototype made:
• les figures 1 et 3 sont respectivement une vue de dessus, et une vue de face du véhicule en position de vol aérodynamique, et  FIGS. 1 and 3 are respectively a view from above, and a front view of the vehicle in an aerodynamic flight position, and
« les figures 2 et 4 sont respectivement une vue de côté et une vue de face du véhicule en position de repos et de vol stationnaire.  Figures 2 and 4 are respectively a side view and a front view of the vehicle in the rest position and hovering.
Description d'un mode de réalisation de l'invention Description of an embodiment of the invention
Le prototype développé est un aéronef à décollage et atterrissage verticaux (ADAV) ou Vertical Take-off and Landing Aircraft (VTOL), sans pilote. The prototype developed is a vertical takeoff and landing aircraft (ADAV) or Vertical Take-Off and Landing Aircraft (VTOL), unmanned.
Le prototype comprend un fuselage s'étendant selon un axe principal longitudinal AA, deux ailes 10, 20 positionnées de part et d'autre du fuselage 30, deux unités de propulsion 11, 21 chacune fixée respectivement à une aile et une unité d'équilibrage 31. Selon l'invention, les ailes sont rotatives pour un changement de voilure. The prototype comprises a fuselage extending along a longitudinal main axis AA, two wings 10, 20 positioned on either side of the fuselage 30, two propulsion units 11, 21 each attached respectively to a wing and a balancing unit. 31. According to the invention, the wings are rotatable for a sail change.
Chaque unité de propulsion 11, 21 est par exemple du type moteur à hélice (ex. représenté) ou turbine ; dans l'exemple représenté, chaque unité de propulsion est fixée sur une aile 10, 20, à proximité d'un bord d'attaque 12, 22 de l'aile, et est configurée pour produire une poussée (ou force de poussée) selon une direction qui est dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal AA du fuselage et qui est également sensiblement parallèle à un plan principal de l'aile concernée. Each propulsion unit 11, 21 is for example of the type propeller motor (eg shown) or turbine; in the example shown, each propulsion unit is fixed on a flange 10, 20, close to a leading edge 12, 22 of the wing, and is configured to produce a thrust (or thrust force) according to a direction which is in a plane substantially parallel to the longitudinal axis AA of the fuselage and which is also substantially parallel to a main plane of the wing concerned.
L'unité d'équilibrage 31 est également du type moteur à hélice ou turbine (ex. représenté) ; l'unité d'équilibrage est positionnée dans l'extrémité arrière du fuselage ; elle est fixe et produit une poussée selon une direction (verticale) sensiblement orthogonale à l'axe longitudinal AA. Un volet d'occultation 37 est prévu pour masquer l'unité d'équilibrage en position de vol aérodynamique. Le volet 37 est mobile entre une position fermée où le volet 37 masque une ouverture de l'unité d'équilibrage et une position ouverte où le volet 37 est effacé devant l'ouverture de l'unité d'équilibrage. Le volet est constitué d'une pluralité de lames rotatives. Chaque aile 10, 20 est montée rotative selon un axe transversal BB entre une position de vol aérodynamique et une position de vol statique (et de repos). En position de vol aérodynamique (figs 1-3), chaque aile s'étend dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal pour une voilure de taille maximale facilitant le vol aérodynamique. En position de vol statique (et également de repos, fig. 4) chaque aile s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal AA, pour une voilure de taille minimale facilitant le vol stationnaire. Des verrous 17, 27 sont prévus pour solidariser les ailes sur le fuselage lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique. The balancing unit 31 is also of the propeller or turbine type (eg shown); the balancing unit is positioned in the rear end of the fuselage; it is fixed and produces a thrust in a direction (vertical) substantially orthogonal to the longitudinal axis AA. A concealment flap 37 is provided to mask the balancing unit in the aerodynamic flight position. The flap 37 is movable between a closed position where the flap 37 conceals an opening of the balancing unit and an open position where the flap 37 is erased in front of the opening of the balancing unit. The flap is made of a plurality of rotating blades. Each wing 10, 20 is rotatably mounted along a transverse axis BB between an aerodynamic flight position and a static flight position (and rest). In the aerodynamic flight position (FIGS 1-3), each wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis for a wing of maximum size facilitating the aerodynamic flight. In the static flight position (and also at rest, Fig. 4) each wing extends in a substantially perpendicular plane to the longitudinal axis AA, for a wing of minimum size facilitating the hovering. Latches 17, 27 are provided for securing the wings to the fuselage when the wings are in aerodynamic flight position.
Dans l'exemple représenté, les ailes 10, 20 sont montées rotatives sur un même axe de rotation BB, et sont entraînées en rotation par un unique moteur électrique entraînant simultanément en rotation les deux ailes entre les deux positions de vol. Le moteur est positionné dans le fuselage, au plus proche de l'axe de rotation BB et de l'axe longitudinal AA. Dans une variante, les ailes sont non couplées et sont entraînées en rotation chacune par un moteur électrique, les deux moteurs étant logés dans le fuselage du véhicule. Les deux ailes peuvent ainsi basculer indépendamment l'une de l'autre, pour effectuer des manoeuvres en vol stationnaire par exemple. In the example shown, the wings 10, 20 are rotatably mounted on the same axis of rotation BB, and are rotated by a single electric motor simultaneously driving the two wings in rotation between the two flight positions. The engine is positioned in the fuselage, closest to the axis of rotation BB and the longitudinal axis AA. In a variant, the wings are uncoupled and are each rotated by an electric motor, the two motors being housed in the fuselage of the vehicle. The two wings can thus switch independently of one another, to perform hovering maneuvers for example.
Dans l'exemple représenté également, les ailes 10, 20 ont une forme générale sensiblement triangulaire, avec un bord d'attaque 12, 22 sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal AA du fuselage et parallèle à l'axe de rotation BB des ailes, avec un bord longitudinal 13, 23 qui vient au contact du fuselage en position de vol aérodynamique du véhicule, et une extrémité libre 14, 24 du bord longitudinal positionnée au voisinage de la queue 32 du fuselage. L'angle al entre le bord d'attaque 12, 22 et le bord longitudinal 13, 23 d'une aile est ici de 90°. Le bord longitudinal a une dimension de préférence comprise entre 1,25 et 3 fois une longueur du bord d'attaque (2 fois dans l'exemple représenté). Ainsi, en position de vol aérodynamique, la voilure du véhicule a une forme triangulaire. La surface des ailes et la surface du fuselage sont dessinées pour être affleurantes en position de vol aérodynamique. Les ailes sont complétées de manière connue par des volets 15, 25 de commande de roulis. Le fuselage comprend quant à lui également un nez 33, et la queue 32 du fuselage est dotée d'un empennage connu par ailleurs et comprenant des volets de commande de profondeur (tangage) 34, et une dérive 35 (commande de lacet). Dans un autre exemple, le bord d'attaque 12, 22 (en pointillés sur la figure 1) et le bord longitudinal 13, 23 d'une aile forme un angle oc2 d'environ 75°. In the example also shown, the wings 10, 20 have a generally triangular general shape, with a leading edge 12, 22 substantially orthogonal to the longitudinal axis AA of the fuselage and parallel to the axis of rotation BB of the wings, with a longitudinal edge 13, 23 which comes into contact with the fuselage in aerodynamic flight position of the vehicle, and a free end 14, 24 of the longitudinal edge positioned in the vicinity of the tail 32 of the fuselage. The angle α1 between the leading edge 12, 22 and the longitudinal edge 13, 23 of a wing is here 90 °. The longitudinal edge has a dimension preferably between 1.25 and 3 times a length of the leading edge (twice in the example shown). Thus, in aerodynamic flight position, the wing of the vehicle has a triangular shape. The wing surface and the fuselage surface are designed to be flush in aerodynamic flight position. The wings are completed in known manner by flaps 15, 25 of roll control. The fuselage also comprises a nose 33, and the tail 32 of the fuselage is equipped with an empennage known elsewhere and comprising depth control flaps (pitch) 34, and a drift 35 (yaw control). In another example, the leading edge 12, 22 (in dotted lines in FIG. 1) and the longitudinal edge 13, 23 of a wing form an angle α 2 of approximately 75 °.
La forme des ailes 10, 20 et du fuselage 30, le choix et la position des unités de propulsion 11, 21 et de l'unité d'équilibrage 31 sont déterminés pour obtenir un véhicule aussi équilibré que possible, tant en vol stationnaire qu'en vol aérodynamique. Ainsi par exemple, les unités de propulsion 10, 20 sont positionnées symétriques par rapport à l'axe longitudinal AA du véhicule, l'unité d'équilibrage 30 est positionnées pour que le centre de gravité CG des trois unités 10, 20, 30 soit sur l'axe longitudinal, etc. The shape of the wings 10, 20 and the fuselage 30, the choice and the position of the propulsion units 11, 21 and the balancing unit 31 are determined to obtain a vehicle as balanced as possible, both in hovering and in aerodynamic flight. Thus, for example, the propulsion units 10, 20 are positioned symmetrically with respect to the longitudinal axis AA of the vehicle, the balancing unit 30 is positioned so that the center of gravity CG of the three units 10, 20, 30 is on the longitudinal axis, etc.
En position de repos ou de vol stationnaire, l'extrémité 14, 24 du bord longitudinal 13, 23 de chaque aile 10, 20 forme un pied sur lequel le véhicule repose (figure 4). A l'arrière du fuselage est également prévu un pied arrière 36 s'étendant sous le fuselage dans une direction parallèle aux ailes en position de vol stationnaire. La hauteur du pied est de préférence dimensionnée en fonction de la dimension du bord longitudinal des ailes de sorte que, au repos, le véhicule repose avec un fuselage sensiblement horizontal. In the rest or hover position, the end 14, 24 of the longitudinal edge 13, 23 of each wing 10, 20 forms a foot on which the vehicle rests (Figure 4). At the rear of the fuselage is also provided a rear foot 36 extending under the fuselage in a direction parallel to the wings in the hovering position. The height of the foot is preferably dimensioned according to the size of the longitudinal edge of the wings so that, at rest, the vehicle rests with a substantially horizontal fuselage.
Les moteurs du véhicule sont de moteurs électriques, alimentés par un accumulateur électrique. L'ensemble des éléments mécaniques, électriques et électroniques de commande des moteurs, des volets, etc. du véhicule sont positionnés à l'intérieur du fuselage. Pour recharger l'accumulateur, une prise 16 de rechargement est fixée à une extrémité 14, 24 de l'une au moins des ailes 10, 20. La prise 16 est adaptée à coopérer avec un socle de prise associé d'un chargeur d'accumulateur (non représenté) lorsque le véhicule repose sur ses ailes. Dans le nez du véhicule, sont positionnées deux caméras de prise d'image en deux dimensions. Dans le fuselage du véhicule est positionné un moyen de traitement d'images permettant de construire, à partir des images prises en deux dimensions, une image en trois dimensions. Le moyen de traitement d'image est également configuré pour détecter, identifier un ou des obstacles (arbres, murs, etc.) fixes ou mobiles dans l'espace à proximité du véhicule, et produire un signal d'alerte fonction du danger représenté par les obstacles pour le véhicule. Sont également installés dans le fuselage un moyen des moyens de commande pour l'ensemble des moyens mécaniques et électriques du véhicule (unités de propulsion, unité d'équilibrage, volets d'orientation dans l'espace, volet d'occultation, moyens de rotation des ailes, etc.). Le véhicule peut encore embarquer des outils de navigation traditionnels tels qu'un altimètre, un dispositif de détection d'une position dans l'espace (Global Positioning System), etc. Un émetteur / récepteur est également positionné dans le nez ou le fuselage du véhicule, pour communiquer avec une base distante au sol. Ainsi, le véhicule peut transmettre à la base au sol les images obtenues par les caméras ou par le moyen de traitement d'images, les signaux d'alerte émis par le moyen de traitement d'images ou par d'autres dispositifs de détection d'obstacles, les paramètres mesurés par les outils de navigation, etc. Et le véhicule peut recevoir en retour des instructions de pilotage par exemple, des instructions pour le paramétrage des moyens de commande, des instructions pour le paramétrage des outils de navigation, etc. The engines of the vehicle are electric motors, powered by an electric accumulator. The set of mechanical, electrical and electronic control elements of motors, shutters, etc. of the vehicle are positioned inside the fuselage. To recharge the accumulator, a charging socket 16 is fixed at one end 14, 24 of at least one of the wings 10, 20. The socket 16 is adapted to cooperate with an associated socket of a charging device. accumulator (not shown) when the vehicle rests on its wings. In the nose of the vehicle, two image-taking cameras are positioned in two dimensions. In the fuselage of the vehicle is positioned an image processing means for constructing, from the images taken in two dimensions, a three-dimensional image. The image processing means is also configured to detect, identify one or more obstacles (trees, walls, etc.) fixed or mobile in the space in the vicinity of the vehicle, and produce a warning signal depending on the danger represented by the obstacles for the vehicle. Also installed in the fuselage is a means of control means for all the mechanical and electrical means of the vehicle (propulsion units, balancing unit, orientation flaps in the space, occulting flap, rotation means wings, etc.). The vehicle can still carry traditional navigation tools such as an altimeter, a device for detecting a position in the space (Global Positioning System), etc. A transmitter / receiver is also positioned in the nose or fuselage of the vehicle to communicate with a remote base on the ground. Thus, the vehicle can transmit to the base on the ground the images obtained by the cameras or by the image processing means, the warning signals emitted by the image processing means or by other detection devices. obstacles, the parameters measured by the navigation tools, etc. And the vehicle can receive feedback control instructions for example, instructions for setting the control means, instructions for setting the navigation tools, etc.
Dans une version perfectionnée, un moyen d'autopilotage est embarqué dans le fuselage, moyen adapté à recevoir les images des caméras, du moyen de traitement d'image, les signaux d'alerte des moyens de détection d'obstacle, les paramètres mesurés par les outils de navigation, etc., et à produire en retour des signaux de commande pour l'ensemble des moyens mécaniques et électriques du véhicule, en fonction d'une destination finale indiquée par un utilisateur. In an improved version, a means of autopilot is embedded in the fuselage, means adapted to receive the images of the cameras, the image processing means, the warning signals of the obstacle detection means, the parameters measured by the navigation tools, etc., and to produce control signals for all the mechanical and electrical means of the vehicle in return, according to a final destination indicated by a user.
Enfin, une nacelle 38 de transport de charge est fixée sous le fuselage par un dispositif de connexion rapide. La nacelle peut embarquer tout type de matériel ou de matériau, comme par exemple des dispositifs de mesures de paramètres, par exemple pour mesurer des paramètres (température, radioactivité, etc.) dans des lieux distants éventuellement dangereux. Un moyen de commande peut être prévu, soit dans le fuselage du véhicule, soit dans la nacelle elle-même, pour commander une ouverture du dispositif de connexion rapide en vol, à un instant prédéfini ou à une position de vol prédéfini, etc. Ceci permet de larguer la nacelle à volonté, en vol, et d'envisager des applications telles que la délivrance à distance de matériel de survie dans des zones non accessibles ou dangereuses par exemple. Finally, a nacelle 38 for load transport is fixed under the fuselage by a quick connection device. The nacelle can take on any type of material or material, such as for example measuring devices for parameters, for example for measuring parameters (temperature, radioactivity, etc.) in potentially dangerous remote locations. Control means may be provided, either in the fuselage of the vehicle, or in the nacelle itself, for controlling an opening of the rapid connection device in flight, at a predefined time or at a predefined flight position, etc. This allows to drop the basket at will, in flight, and consider applications such as remote delivery of survival equipment in inaccessible or dangerous areas for example.
NOMENCLATURE ailes NOMENCLATURE wings
11, 21 unités de propulsion  11, 21 propulsion units
12, 22 bord d'attaque  12, 22 leading edge
13, 23 bord longitudinal  13, 23 longitudinal edge
14, 24 extrémité libre du bord longitudinal  14, 24 free end of the longitudinal edge
15, 25 volets de contrôle du roulis 15, 25 roll control flaps
16 prise de rechargement d'un accumulateur électrique 16 recharging socket of an electric accumulator
17, 27 verrous 17, 27 locks
fuselage fuselage
31 unité d'équilibrage  31 balancing unit
32 queue  32 tail
33 nez  33 nose
34 volet de commande de profondeur (tangage) 34 elevator control panel (pitch)
35 dérive 35 drift
36 pied arrière  36 foot back
37 volet d'occultation  37 occultation shutter
38 nacelle  38 nacelle

Claims

REVENDICATIONS
1. Véhicule aérien comprenant un fuselage (30) s'étendant selon un axe principal longitudinal (AA), deux ailes (10, 20) positionnées de part et d'autre du fuselage, deux unités de propulsion (11, 21) chacune fixée respectivement à une aile, chaque unité de propulsion étant configurée pour produire une poussée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal, et une unité d'équilibrage statique (31) fixée au voisinage d'une queue du fuselage et configurée pour produire une poussée selon une direction sensiblement orthogonale à l'axe longitudinal, véhicule caractérisé en ce que : 1. An aerial vehicle comprising a fuselage (30) extending along a main longitudinal axis (AA), two wings (10, 20) positioned on either side of the fuselage, two propulsion units (11, 21) each fixed respectively to a wing, each propulsion unit being configured to produce a thrust in a plane substantially parallel to the longitudinal axis, and a static balancing unit (31) fixed in the vicinity of a tail of the fuselage and configured to produce a thrust in a direction substantially orthogonal to the longitudinal axis, characterized in that:
• chaque aile (11, 21) est montée rotative selon un axe transversal (BB) entre une position de vol aérodynamique où l'aile s'étend dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal et une position de vol statique où l'aile s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal,  Each wing (11, 21) is rotatably mounted along a transverse axis (BB) between an aerodynamic flight position where the wing extends in a plane substantially parallel to the longitudinal axis and a static flight position where the wing extends in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis,
• chaque aile a une forme triangulaire et présente un bord longitudinal (13, 23) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du fuselage, et un bord d'attaque (12, 22), un angle entre le bord d'attaque et le bord longitudinal étant inférieur ou égal à 90°, une longueur du bord longitudinal étant comprise entre 1,25 et 3 fois une longueur du bord d'attaque,  Each wing has a triangular shape and has a longitudinal edge (13, 23) extending parallel to the longitudinal axis of the fuselage, and a leading edge (12, 22), an angle between the leading edge and the longitudinal edge being less than or equal to 90 °, a length of the longitudinal edge being between 1.25 and 3 times a length of the leading edge,
• lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique, une extrémité commune du bord d'attaque et du bord longitudinale est positionnée entre une tête du fuselage et l'axe transversal et une extrémité (14, 24) du bord longitudinal opposée au bord d'attaque est positionnée entre l'axe transversal et la queue (32) du fuselage.  When the wings are in the aerodynamic flight position, a common end of the leading edge and the longitudinal edge is positioned between a head of the fuselage and the transverse axis and an end (14, 24) of the longitudinal edge opposite the edge of the fuselage. attack is positioned between the transverse axis and the tail (32) of the fuselage.
2. Véhicule selon la revendication 1 dans lequel l'angle entre le bord d'attaque et le bord longitudinal des ailes est égal à 90° de sorte qu'une voilure du véhicule a ainsi, lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique, une forme triangulaire dont un bord est constitué par les bords d'attaque des deux ailes formant ensemble un côté du triangle. 2. Vehicle according to claim 1 wherein the angle between the leading edge and the longitudinal edge of the wings is equal to 90 ° so that a wing of the vehicle thus has, when the wings are in aerodynamic flight position, a triangular shape whose edge consists of the leading edges of the two wings together forming a side of the triangle.
3. Véhicule selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel, lorsque les ailes sont en position de vol stationnaire, l'extrémité (14, 24) du bord longitudinal (13, 23) de chaque aile forme un pied sur lequel le véhicule peut reposer. 3. Vehicle according to one of claims 1 or 2 wherein, when the wings are hovering position, the end (14, 24) of the longitudinal edge (13, 23) of each wing forms a foot on which the vehicle can rest.
4. Véhicule selon l'une des revendications précédentes comprenant également un moyen de verrouillage (17, 27) pour solidariser les ailes sur le fuselage lorsque les ailes sont en position de vol aérodynamique. 4. Vehicle according to one of the preceding claims also comprising a locking means (17, 27) for securing the wings on the fuselage when the wings are in aerodynamic flight position.
5. Véhicule selon l'une des revendications précédentes comprenant également des moyens pour entraîner en rotation les ailes indépendamment l'une de l'autre. 5. Vehicle according to one of the preceding claims also comprising means for rotating the wings independently of one another.
6. Véhicule selon l'une des revendications précédentes comprenant également un pied arrière (36), positionné au voisinage de l'extrémité du fuselage, s'étendant sous le fuselage dans une direction parallèle aux ailes en position de vol stationnaire. 6. Vehicle according to one of the preceding claims also comprising a rear foot (36), positioned in the vicinity of the end of the fuselage, extending under the fuselage in a direction parallel to the wings hovering position.
7. Véhicule selon l'une des revendications précédentes comprenant un accumulateur électrique pour fournir une énergie électrique aux unités de propulsion, à l'unité d'équilibrage et / ou aux moyens d'entraînement des ailes en rotation, et comprenant au moins une prise (16) de rechargement fixée à une extrémité d'une aile, prise configurée pour coopérer avec une prise associée d'un chargeur d'accumulateur électrique lorsque les ailes sont en position de vol stationnaire. 7. Vehicle according to one of the preceding claims comprising an electric accumulator for supplying electrical energy to the propulsion units, the balancing unit and / or the drive means of the rotating wings, and comprising at least one socket (16) reloading attached to one end of a wing, configured socket to cooperate with an associated socket of an electric accumulator charger when the wings are in a hovering position.
8. Véhicule selon l'une des revendications précédentes comprenant également un volet d'occultation (37) mobile entre une position fermée où le volet masque une ouverture de l'unité d'équilibrage et une position ouverte où le volet est effacé devant l'ouverture de l'unité d'équilibrage. 8. Vehicle according to one of the preceding claims also comprising a concealment flap (37) movable between a closed position where the shutter masks an opening of the balancing unit and an open position where the flap is erased in front of the opening of the balancing unit.
9. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, comprenant également une nacelle (38) agencée pour porter une charge utile du véhicule, ladite nacelle étant fixée sous le fuselage par un dispositif de connexion rapide, la dite nacelle comprenant de préférence des moyens pour communiquer avec le véhicule. 9. Vehicle according to one of the preceding claims, also comprising a nacelle (38) arranged to carry a payload of the vehicle, said nacelle being fixed under the fuselage by a quick connection device, said nacelle preferably comprising means for communicate with the vehicle.
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