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Monsieur Robert Léon Auguste LEPARMENTIER, 6 Avenue Emile- Cette invention est relative à des perfectionnements apportés à des hélices à pas automatiquement variable du genre décrit dans le brevet allemand n 393.688 déposé le 27 Janvier
1922, comprenant des pales à inclinaison variable sur leur axe d'articulation. Elle a pour but d'éviter certains inconvénients indiqués ci-après qui ont été constatés dans la marche pratique des avions ou autres aéronefs munis de ces hélices et permettre, en particulier, leur application aux appareils à voilure tour- nante.
Le présent dispositif est caractérisé par un organe d'arrêt limitant la rotation des pales dans les deux sens de ma- nière à pouvoir utiliser l'hélice dans les conditions spéciales de marche, telles que le démarrage, l'arrêt ou le ralentissement du moteur. L'invention comprend aussi un débrayage de l'organe d'arrêt permettant aux pales de se placer, automatiquement et au moment oppnrtun, dans une position de freinage énergique par présentation à l'air de leur face sensiblement plate.
Dans le dessin annexé qui montre, à titre d'exemple;,
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une forme d'exécution de l'invention :
La fig. 1 est une coupe axiale du dispositif de mon- tage et de commande des pales d'une hélice et la fig. 2,est une coupe perpendiculaire à l'axe faite suivant 2-2 de la fig, 1;
La fig.
S est une vue 'en bout et la fig. 3a une vue en plan, à plus petite échelle, d'une pale dans la position normale de marche;
Les figs 4 et 4a sont des vues semblables d'une pale dans la position de freinage;
La fig. 5 est une' vue en plan d'une pale dans la po- sition de démarrage; La fig. 6 est'une vue en plan d'une variante du dispo- sitif, à axe vertical, appliquée à un appareil à voilure tour- nante et
La fig. 7 est une coupe suivant 7-7 de la fig. 6K
Sur l'arbre a du moteur est calé le croisillon b por- tant les axes d'articulation c des pales d'hélice d. Celles-ci peuvent tourner autour de leurs axes respectifs c, par exemple à l'aide de roulements à bille e.
Chaque pale d est solidaire d'une roue dentée conique f en prise avec un pignon commun toutes les roues f et qui est monté fou sur l'arbre a. Un ressort de torsion h, à boudin ou autre, est enroulé autour de l'arbre a et prend appui sur un bras du croisillon, b et sur le pignon ± de¯.conjugaison des pales. Ce ressort est réglé de manière à tendre toujours à ramener les pales vers leur posi- tion de marche normale de l'avion. Le déplacement des pales autour de leur axe c est limité dans les.deux sens par un ta- quel i porté par le pignon µ qui est arrêté dans les deux sens par des butées j. et k ménagées sur un manchon 1 qui est entrai- né solidairement avec l'arbre a du moteur. Le taquet i passe dans un évidement annulaire m de ce manchon.
Le manchon pour- rait être dédoublé en deux manchons portant chacun une butée.
Un ressort n qui prend appui sur un épaulement o
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ménagé sur l'arbre a et qui est logé à l'intérieur du manchon 1 tend constamment à maintenir le taquet i dans l'évidement m de ce manchon l.
Le manchon porte-butée (ou seulement le manchon portant la butée k si le manchon est dédoublé) est rendu dé- brayable par rapport au pignon g par le fait qu'il peut être déplacé longitudinalement à l'arbre a au moyen de petites can- nelures u parallèles à l'axe de l'arbre a. Le manchon comporte une gorge circulaire p dans laquelle s'engagent des galets ± d'une fourchette r qui peut osciller autour d'un axe s fixé au bâti du moteur quand la fourchette est tirée par un levier t à portée de la main du pilote.
Lorsque le manchon 1 est ramené vers la gauche de la fig. 1, sous l'action du ressort n quand le pilote abandonne le levier t, les butées j et k viennent encadrer le taquet i pour l'arrêter dans les deux sens de rotation du pignon g. La pale d solidaire de ce pignon peut tourner autour de son axe d'articulation jusqu'à ces deux arrêts et prend l'incidence correspondant aux différentes forces qui agissent sur elle.
En marche normale, l'avion avançant dans le sens de la flèche A (fig. 3 et 3a) et le moteur tournant dans le sens de la flèche M, la pale d prend un angle d'inclinaison faible par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de rotation du mo- teur, sous l'action de la poussée normale de l'air P et de la force centrifuge F due à la vitesse de rotation de l'arbre a qui l'entraîne.
Les pales s'adaptent ainsi automatiquement aux diffé- rentes conditions de marche et réalisent l'hélice à pas variable.
En particulier lorsque l'avion s'élève dans l'atmosphère, la di- minution de densité de l'air oblige les pales à céder de plus en plus à l'action de la force centrifuge, ce qui augmente leur pas automatiquement. On démontre facilement, par le calcul, que cette adaptation, qui résulte de la valeur de l'angle des pales avec
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leur axe, ne peut être rigoureuse que pour deux altitudes de vol, mais aux autres altitudes elle est suffisamment exacte pour les'besoins de la pratique.
Cependant, si les pales étaient entièrement libres de tourner comme dans un dispositif antérieurement connu, l'hé- lice serait inutilisable.
Elle présente en effet les inconvénients suivants : Au départ du moteur, même en supposant qu'on ait pris , la précaution de placer les pales approximativement en bonne po- sition, celles-ci viennent en général, par in-ertie et force vive, occuper la position indiquée fig. 4 et 4a. Cela a pour effet de produire une poussée de l'hélice dans le sens de la marche arrière de l'avion.
Si,. par exception, les pales ne se retournent pas com- plètement, on sait que la poussée de l'air au point fixe est de deux fois supérieure à; la valeur qu'elle a en vol. Dans ces con- dit'ions, les pales s'inclinent trop vers l'avant (fig. 5., ce qui entraîne une diminution excessive de leur pas et ne permet pas d'utiliser toute-la puissance du moteur à son régime normal.
Pendant une descente de l'avion, le moteur tournant au ralenti, la réaction de l'air sur les pales change de sens, les , . ce qui oblige à tourner progressivement pour venir occuper la posi ion déjà indiquée fig. 4 et 4a. Cela résulte de ce que le couple de,rotation dû à la poussée de l'air est beaucoup supé- rieur à celui qui résulte de la force centrifuge.
Cet inconvénient est particulièrement grave, cat cet- te position retournée des pales hors du contrôle du pilote peut , provoquer, en vol et à un moment inopportun, un freinage énergi- que de l'avion pouvant amener la chute de celui-ci. De plus il est impossible de remettre, en vol, les pales dans leur bonne position. En effet, en accélérant le moteur, la poussée négative croit comme, le carré de la vitesse de rotation, et la force cen- trifuge également. Comme, dans cette position, les deux couples
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produits s'équilibrent au ralenti, ils continuent, sans modi- fication de la position des pales, à s'équilibrer à tous les régimes du moteur.
Ces inconvénients sont évités, grâce aux butées pré- vues d'après la présente invention.
Le taquet i venant contre la butée! limite la rota- tion de la pale dans le sens de l'augmentation du pas jusqu'à la position pour laquelle les pales sont dans le lit du vent relatif.
Au démarrage de l'avion, la pale tourne autour de son axe dans le sens de la diminution du pas jusqu'au contact du taquet i avec la butée 1.
Pendant le vol, ou à l'atterrissage, le pilote, en tirant sur le levier t, peut amener le manchon 1 vers la droite (fig. 1) et dégager le taquet par rapport à la butée !'de pas maximum. Le pilote obtient ainsi, au moment opportun, un frei- nage énergique dû à l'hélice dont les pales viennent occuper la position retournée indiquée en fig. 5, ce qui présente l'a- vantage d'utiliser la face sensiblement plate de la pale pour ,recevoir la réaction plus énergique de l'air et bénéficier d'un freinage plus efficace.
Le ressort h, antagoniste de la rotation des pales dans le sens de l'augmentation du pas, ramène automatiquement les pales à leur position normale après l'arrêt, au simplement le ralentissement du moteur et de l'avion.
La présente invention s'applique aussi comme voilure tournante aux appareils du genre autogyre ou hélicoptère. Dans ce cas le dispositif de conjugaison des pales est supprimé et chaque pale est munie de butées indépendantes non débrayables.
D'après les figs. 6 et 7 par exemple, la base de cha- que pale d porte directement le taquet d'arrêt i qui peut se dé- placer dans l'évidement m pratiqué dans le manchon 1. Ce der- nier est alors monté sur l'axe par des cannelures u qui ser-
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vent seulement à régler la position angulaire du manchon 1.
Cette disposition présente l'avantage de tenir compte de ce qu'une pale d'hélice sustentatrice avançant dans le même sens que l'aéronef possède une vitesse relative par'rapport à l'air plus grande que celle de la pale opposée qui marche en sens inverse de l'aéronef. La différence des vitesses provoque sur les hélices ordinaires des différences considérables de 'poussée. La présente disposition permet d'utiliser l'hélice de manière avantageuse par la possibilité de donner aux pales la faculté de modifier leur incidence et de compenser ainsi les écarts de poussée, la pale marchante diminuant automatiquement son incidence tandis que la pale opposée augmente l'incidence.
Les- différents dispositifs ci-dessus ont été indiqués seulement à titre d'exemple et pourront varier dans l'exécu- tion ; en particulier les butées peuvent être remplacées par tous moyens équivalents et les ressorts par tous organes anta- gonistes tels 'que ceux basés sur l'action d'un fluide ou de masses soumises à la force centrifuge.
REVENDICATIONS 1 ) - Une hélice à pas variable avec pales inclinées sur leur axe d'articulation,'caractérisée par un organe d'arrêt limitant la rotation des pales dans les deux sens de manière à pouvoir utiliser l'hélice dans les conditions spéciales de mar- che telles que le démarrage,'l'arrêt ou ralentissement, du mo- teur, par la mise automatique des pales en position de moindre résistance.
2 ) -Un débrayage de l'organe d'arrêt permettant aux . pales de se placer, automatiquement et au moment opportun, dans une position de freinage énergique par présentation à l'air de leur face sensiblement plate.
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