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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux aéroplanes avec voilure princi- pale et empennage ".
L'invention est relative aux aéroplanes avec. voilure principale et empennage (avant ou arrière) et du genre de ceux dont la voilure principale comporte des ailerons ou voleta de courbure (volets de portance proprement dits et ailerons de gauchissement) articulés à la voilure, du cote de son bord de fuite, et qui, en étant déplaces angulairement, modifient 1'.effet de la poussée de l'air sur la voilure ainsi que la position du point d'application de cette poussée.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces appareils tels que leur stabilité longitudinale soit assurée, par une manoeuvre simple et rationnelle, quelle que soit l'incidence donnée aux. volets de courbure.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les appareils du genre en question, que la manoeuvre,
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pour obtenir la variation d'incidence des volets de courbure, articulés à la voilure principale, produise simultanément la mise en jeu d'un dispositif aérodynamique susceptible de donner naissance à un couple de "piqué" ou de "cabré" équilibrant, tout au moins en partie, celui provoqué par ladite variation d'incidence.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera parlé plus explicite- ment ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap - plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dis- positions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produite industriels nouveaux, les aéroplanes du genre en question, comportant application desdites dispositions, ain- si que les éléments et outils spéciaux propres à leur établis - sement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ai-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien en- tendu, donnée surtout à titre d'indication.
La fig. l,de ce dessin, montre, en perspective, une partie d'un aéroplane établi conformément à l'invention.
Les fig. 2 à 4 montrent, à plus grande échelle et respectivement en coupe axiale, en coupe transversale suivant 3-3 fig. 2 et en coupe transversale suivant 4-4 fig. 2,-quel- ques organes faisant partie de la disposition montrée sur la fig. l, ces organes occupant des positions différentes que sur ladite fig. 1.
Selon l'invention, et plua spécialement selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait
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1e.Ui.. d ":rd,e%: e;-- :eréf.é.rence . disposant d'un aéroplane compor- tant des. ailerons ou voleta de courbure mobiles, avec ou sans
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fentes, d'une part, et d'un gouvernail de profondeur ayant un plan fixe d'incidence variable, d'autre part, et se proposant de lui faire comporter des moyens propres à assurer sa stabi- lité longitudinale, on s'y prend comme suit, ou de façon ana- logue.
Dans ce qui suit on a aupposé que les volets de courbure, à incidence modifiable, sont constitués par des vo- leta de portance propremente dits 1, articulés, par des axes horizontaux, à 1*'aile qui lea supporte, en étant établis vers le milieu. et au bord de fuite de ladite aile.
On monte sur chacun des volets 1, un levier 2 qu'on relié, par l'intermédiaire d'une biallette 3, à un levier 4 porté par l'extrémité correspondante d'un arbre transversal 5 monté librement dana ses paliers.
On fixe, sur ledit arbre transversal 5, par exemple en son milieu, un braa 6 portant un écrou 7 qu'on visse aur l'extrémité filetée 81 d'un axe longitudinal 8 susceptible d'être entraîné: en rotation par un dispositif approprié' tel qu'une manivelle 9 entraînant un pignon conique 10 calé sur un bout d'arbre 11 qu'on rend solidaire, par une liaison à cardan 12, de l'axe 8 susdit. A l'extrémité libre du bout d'ar- bre 11 on prévoit une butée à billes 13 qui absorbe les pous- sées transmises par les pièces 8 et 11.
Suivant qu'on fait tourner l'arbre longitudinal 8 dana un sens ou dans l'autre, on produit un déplacement axial de l'écron 7 vers 1& gauche ou la droite de la fig. 1 et par conséquent un abaissement ou un soulèvement des voleta de portance 1. Ce dispositif suffit donc, à lui seul, pour obtenir la variation d'incidence des ailerons ou voleta 1.
Pour combiner une telle commande irréversible avec une commande analogue pour le plan fixe 14 du. gouvernail de profondeur -- plan fixe auquel est articulé, par un axe 15, le plan mobile du gouvernail dont la manoeuvre n'entre pas. dans. le; cadre de l'invention -- on relie 1extrémité libre de l'axe
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8, par un cardan 16, à un arbre intermédiaire 17. On prolonge cet arbre 17 jusqu'à proximité du plan fixe 14 et on le rend solidaire,, par une liaison à cardan 18, d'une'tige filetée 19.
Sur cette tige on visse un écrou 20 porté par un bras 21 qu'on fixe sur un arbre transversal 22, reposant librement dans son support et qui, par des bras 23 et des biellettes 24, agit sur le plan fixe 14 en vue de modifier son angle d'incidence. Cette modification est obtenue par la rotation de la tige 19 qui en- traîne l'écrou 20 dans un sens ou dans l'autre.
L'organe 9 de manoeuvre suffit donc,à lui seul, pour obtenir le déplacement simultané des volets de courbure 1 et du plan fixe 14 du gouvernail de profondeur. Il est toutefois essentiel que cette manoeuvre simultanée donne lieu à des dé- placements angulaires coordonnés de ces éléments mobiles pour que la stabilité longitudinale de l'appareil ne soit pas modi- fiée.
. On s.ait que le déplacement vers le bas des volets de courbure a pour effet de produire une augmentation de la pous- sée sur l'aile et un déplacement vers l'arrière du point d'ap- plication de cette poussée. Il en résulte une rupture d'équili- bre de l'appareil qui ne peut être contrebalancée que par la manoeuvre du plan fixe 14 du gouvernail dans un sens tel qu'el- le donne naissance à un couple cabreur, antagoniste du couple piqueur résultant du déplacement vers l'atrière du point d'ap- plication susdit.
Les déplacements angulaires relatifs des éléments 1 et 14 doivent être tels que tout couple piqueur produit par l'abaissement des volets de courbure 1 soit équilibré par un couple cabreur résultant de l'abaissement (variation d'inci- dence négative) du bord d'attaque du plan fixe 14 du gouver- nail.
A cet effet il est nécessaire que toute rotation de la manivelle 9 ou analogue donne lieu à. une rotation positive des voleta de courbure 1 et à une rotation négative du plan
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fixe 1. Le sena et le paa des. filets. de. vis 8- et 19 sont. par conséquent, établis en conséquence, pour assurer des déplace- ments des éléments 1 et 14 donnant naissance à des couples égaux et de signe contraire.
Dans ces conditions, pendant la manoeuvre des. relata de courbure ou de portance, le pilote ne ressentira aucune' réaction supplémentaire sur sa commande du plan fixe 14 con- trairement à ce qui se présente pour les dispositifs connus dans lesquels le plan fixe 14 est déplacé., par une commande distincte de celle des volets de courbure Cette commande séparée est dangereuse car elle empêche la pilote de se consa- crer entièrement à la manoeuvre du plan mobile ou actif du gou- vernail de profondeur et elle est, en outre, fatigante car elle contraint le pilote à un effort important et constant.
La stabilité longitudinale de l'appareil n*eat donc pas affectée par le déplacement des volets de courbure. L'a- baissement de ces volets provoque, par contre, une variation d'incidence et de courbure du profil de la voilure dont les caractéristiques de portance sont ainsi modifiées ainsi que la finesse de l'appareil. Il en résulte un accroissement sensible de la portance de l'aile de sorte qu'une telle disposition peut être considérée comme étant du type hypersustentateur. La conjugaison des déplacements des volets de courbure (de portan- ce et de gauchissement) et du plan fixe du gouvernail, réali- sée conformément à l'invention, donne naissance à un système autostable puisque lescouples engendrés sont égaux et de signe contraire ou se compensent.
Et, ou bien on secontente de s'y prendre ainsi qu'il a été dit ci-dessus, ou bien, et- mieux, on a recours à la dis- position supplémentaire suivante.
Dana un aéroplane plus spécialement dans. un avion multiplace -- les conditions de chargement sont souvent sujet- tes à variation. Dans ces conditions, la centrage de l'appa- reil peut devenir incorrect. On y remédia couramment en modi-
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fiant, dans le sens approprié, 'la position ou l'angle d'inci- dence du plan fixe du gouvernail. Cette opération est ordinai- rement exécutée, au sol ou en vol, par l'intermédiaire d'une commande indépendante.
Quand on se trouve en présence d'une commande conju- guée, établie conformément à l'invention et telle que spécifiée plus haut, il y a lieu de prévoir des moyens propres à modifier l'incidence du plan fixe 14, sans que l'incidence des voleta de courbure 1 soit influencée par ce réglage.
A cet effet on établit entre l'arbre longitudinal
8, qui.commande le volet 1, et l'arbre intermédiaire qui agit sur le plan fixe 14 une liaison amovible qui, étant débrayée, soit au sol soit en vol, permet le réglage voulu du plan fixe
14.
On peut constituer ce dispositif d'accouplement com- me montré en détail sur les fig. 2 à 4 en lui faisant comporter un manchon molleté 25 engage librement sur l'arbre 8 et suacep- tible d'être déplacé axialement le long de celui-ci contre l'action d'un ressort de rappel 26. Dans ce manchon on ménage des rainures longitudinales 27, régulièrement réparties sur son contour. Les extrémités voisines des arbres 8 et 17 ne sont pas reliéea entre elles mais sont simplement maintenues en aligne- ment, par exemple par embottement. Ces extrémités portent res- pectivement des nervures 28 et 29 qui, lorsqu'elles. sont mises dans la prolongement les unes des autres, permettent au man- chon 25 d'établir la liaison entre les pièces 8 et 17. Sur l'arbre intermédiaire: 17 on fixe un volant molleté 30.
Aussi longtemps que la liaison est établie entre les arbres 8 et 17, la manoeuvre de la manuelle 9 assure la comman- de simultanée des voleta 1 et du plan fixe 14 dans. un sens ou dans l'autre. En déplaçant le manchon 25 con- tre l'action du ressort 26, cette liaison eat rompue et en a- gissant sur le volant 30 on peut modifier la position, du plan fixe 14 sans faire varier. l'incidence momentanée des voleta de
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courbure 1. Après le réglage on rétablit la liaison en permet- tant au manchon 25 de s'engager, à nouveau, sur les deux ex- trémités des arbres 8 et 17.
Bien entendu, tout autre mode'de liaison amovible pourrait être adopté. Il est à remarquer, en outre, que lora- que la liaison entre 8 et 17 est rompue, on peut non seulement modifier séparément l'incidence du plan fixe 14 en agissant sur le volant 30 mais également la position des volets 1 en manoeuvrant la manivelle 9.
Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, 1'invention ne se limite aucunement à celui de, ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réa- lisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les varian- tes, notamment:
:celles où, le couple de "piqué" ou de "cabré" propre à équilibrer ou compenser celui provoqué par,la variation d'in- cidence des volets decourbure, résulterait, non pas. de lava- riation d'incidence du plan fixe du gouvernail de profondeur, mais d'une variation de l'incidence globale 'des. gouvernes, ob- tenue par l'entrée en action d'un dispositif compensateur par exemple d'un petit volet de position réglable, articulé au bord de fuite desdites gouvernes et déplacé en même temps que les volets de courbure de l'aile par un organe de manoeuvre unique ;
celles où le dispositif aérodynamique compensateur se- rait articulé à la voilure principale,, comme cela se produit pour certains avions sans queue comportant des gouvernes de profondeur à l'arrière de leur voilure; et celles où le dispositif aérodynamique compensateur serait établi à la partie supérieure de l'ensemble constitua par l'aéroplane, sana être directement solidaire de.
1*aile ou ¯ de l'empennage, en étant constitue par exemple par un ou plu- sieurs petits voleta mobiles et qui aéraient déplacés en même
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temps qua les volets de courbure de l'aile par un organe de ma- noeuvre unique pour assurer la stabilité longitudinale de l'ap- pareil par l'entrée en jeu d'un couple équilibreur et compensa- teur dana. le sans exposé plus haut.
R É S U M É.
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